FR3132391A1 - Battery module, battery and associated cooling method - Google Patents

Battery module, battery and associated cooling method Download PDF

Info

Publication number
FR3132391A1
FR3132391A1 FR2200749A FR2200749A FR3132391A1 FR 3132391 A1 FR3132391 A1 FR 3132391A1 FR 2200749 A FR2200749 A FR 2200749A FR 2200749 A FR2200749 A FR 2200749A FR 3132391 A1 FR3132391 A1 FR 3132391A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
cell
cooling fluid
cell block
battery module
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2200749A
Other languages
French (fr)
Inventor
Alexandre BEUGNON
Matthieu LEYKO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Original Assignee
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA filed Critical SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority to FR2200749A priority Critical patent/FR3132391A1/en
Publication of FR3132391A1 publication Critical patent/FR3132391A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/617Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6566Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar

Abstract

Module de batterie, batterie et procédé de refroidissement associé Le module (12) comporte un boitier (16) s’étendant suivant un axe longitudinal (A-A’), et un bloc de cellules (20). Le boitier (16) définit un distributeur (22) de fluide de refroidissement débouchant par un passage (38) de distribution de fluide de refroidissement à travers le bloc de cellules (20), le boitier (16) définissant un collecteur (24) de fluide de refroidissement définissant un passage (58) de collecte du fluide de refroidissement ayant traversé le bloc de cellules (20). Le bloc de cellules (20) est incliné par rapport à l’axe longitudinal (A-A’), le distributeur (22) présentant une section transversale (34) de passage de fluide de refroidissement d’aire décroissante le long du bloc de cellules (20) et le collecteur (24) présentant une section transversale (54) de collecte de fluide de refroidissement d’aire croissante le long du bloc de cellules (20). Figure pour l'abrégé : figure 3Battery module, battery and associated cooling method The module (12) comprises a casing (16) extending along a longitudinal axis (A-A'), and a block of cells (20). The housing (16) defines a coolant distributor (22) opening into a passage (38) for distributing coolant through the cell block (20), the housing (16) defining a manifold (24) of cooling fluid defining a passage (58) for collecting cooling fluid that has passed through the cell block (20). The cell block (20) is inclined with respect to the longitudinal axis (A-A'), the distributor (22) having a cooling fluid passage cross-section (34) of decreasing area along the cell block. cells (20) and manifold (24) having a coolant collection cross-section (54) of increasing area along the cell block (20). Figure for abstract: Figure 3

Description

Module de batterie, batterie et procédé de refroidissement associéBattery module, battery and associated cooling method

La présente invention concerne un module de batterie comprenant :The present invention relates to a battery module comprising:

- un boitier s’étendant suivant un axe longitudinal, le boitier comprenant une paroi supérieure et une paroi inférieure, le boitier délimitant un volume intermédiaire entre la paroi supérieure et la paroi inférieure ;- a housing extending along a longitudinal axis, the housing comprising an upper wall and a lower wall, the housing defining an intermediate volume between the upper wall and the lower wall;

- au moins un bloc de cellules inséré dans le volume intermédiaire, le bloc de cellules comportant une pluralité de cellules électrochimiques, chaque cellule électrochimique s’étendant suivant sa hauteur entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure, le boitier définissant un distributeur de fluide de refroidissement débouchant en amont, par une ouverture d’amenée de fluide de refroidissement et en aval, par un passage de distribution de fluide de refroidissement à travers le ou chaque bloc de cellules, le boitier définissant un collecteur de fluide de refroidissement, s’étendant entre un passage de collecte du fluide de refroidissement ayant traversé le bloc de cellules et une ouverture d’évacuation de fluide de refroidissement hors du boitier.- at least one block of cells inserted in the intermediate volume, the block of cells comprising a plurality of electrochemical cells, each electrochemical cell extending along its height between a lower end and an upper end, the housing defining a fluid distributor cooling opening upstream, through a cooling fluid supply opening and downstream, through a cooling fluid distribution passage through the or each block of cells, the housing defining a cooling fluid collector, extending between a cooling fluid collection passage having passed through the cell block and an opening for evacuating cooling fluid from the housing.

Un tel module est notamment destiné à être placé dans une baie de stockage d’énergie électrique, pour des applications statiques de stockage d’énergie. En variante, le module de batterie est destiné à être embarqué dans un véhicule, par exemple dans un véhicule automobile, un aéronef, ou un navire.Such a module is particularly intended to be placed in an electrical energy storage bay, for static energy storage applications. Alternatively, the battery module is intended to be embedded in a vehicle, for example in a motor vehicle, an aircraft, or a ship.

Le module de batterie comporte un bloc de cellules comportant un grand nombre de cellules électrochimiques, par exemple des accumulateurs lithium-ion.The battery module comprises a cell block comprising a large number of electrochemical cells, for example lithium-ion accumulators.

Dans le contexte actuel, la capacité de stockage d’énergie électrique par de tels modules à tendance à augmenter significativement. Ceci conduit, lors du fonctionnement de la batterie, à des échauffements importants au sein des modules, qui, selon les applications, ont besoin d’être refroidis. Ce refroidissement est par exemple assuré en faisant circuler un flux d’air dans le module autour des accumulateurs.In the current context, the electrical energy storage capacity of such modules tends to increase significantly. This leads, during battery operation, to significant heating within the modules, which, depending on the applications, need to be cooled. This cooling is for example ensured by circulating a flow of air in the module around the accumulators.

Pour des batteries intégrant un grand nombre d’accumulateurs, ce qui est le cas en automobile ou en stockage d’énergie, une distribution d’air égale dans/autour des différents accumulateurs est primordiale pour garantir un refroidissement homogène. Avec des gestions thermiques « non optimisées », et notamment sur des batteries de longueur significative, les flux d’air peuvent être hétérogènes, c’est-à-dire avec des débits différents, et certains accumulateurs peuvent être moins refroidis que d’autres.For batteries integrating a large number of accumulators, which is the case in automobiles or energy storage, equal air distribution in/around the different accumulators is essential to guarantee uniform cooling. With “non-optimized” thermal management, and in particular on batteries of significant length, the air flows can be heterogeneous, that is to say with different flow rates, and certain accumulators can be less cooled than others. .

Une telle situation peut conduire à détériorer certains accumulateurs par rapport à d’autres et conduire à un fonctionnement dégradé de la batterie.Such a situation can lead to certain accumulators deteriorating compared to others and lead to degraded operation of the battery.

Pour pallier ce problème, CN 2 842 750 décrit un module de batterie qui comporte un distributeur destiné à faire passer un flux d’air à travers le module entre deux blocs de cellules, et un collecteur d’air récupérant l’air ayant circulé autour des blocs de cellules.To overcome this problem, CN 2 842 750 describes a battery module which comprises a distributor intended to pass a flow of air through the module between two blocks of cells, and an air collector recovering the air having circulated around blocks of cells.

Cependant, un tel module de batterie ne donne pas entière satisfaction. En particulier, la configuration du distributeur et du collecteur d’air impose que la paroi supérieure de la boîte contenant le bloc de cellules est saillante, avec une forme sensiblement de toit. Ceci rend le module de batterie encombrant, et empêche l’empilage de plusieurs modules pour réaliser une batterie de puissance élevée.However, such a battery module does not give complete satisfaction. In particular, the configuration of the distributor and the air collector requires that the upper wall of the box containing the cell block is protruding, with a substantially roof shape. This makes the battery module bulky, and prevents the stacking of several modules to create a high power battery.

En outre, si la circulation d’air est plus homogène dans le module autour des blocs de cellules, des échauffements internes locaux peuvent toujours se produire de manière significative au sein de chaque bloc de cellules.In addition, if the air circulation is more homogeneous in the module around the cell blocks, local internal heating can still occur significantly within each cell block.

Un but de l’invention est de fournir un module de batterie qui soit particulièrement efficace pour refroidir les cellules d’un bloc de cellules, tout en étant très peu encombrant et facilement empilable.An aim of the invention is to provide a battery module which is particularly effective for cooling the cells of a cell block, while being very space-saving and easily stackable.

A cet effet, l’invention a pour objet un module de batterie du type précité, caractérisé en ce que le bloc de cellules est incliné par rapport à l’axe longitudinal d’un angle non nul et inférieur à 90 °, le distributeur présentant une section transversale de passage de fluide de refroidissement d’aire décroissante le long du bloc de cellules depuis l’ouverture d’amenée et le collecteur présentant une section transversale de collecte de fluide de refroidissement d’aire croissante vers l’ouverture d’évacuation le long du bloc de cellules.For this purpose, the subject of the invention is a battery module of the aforementioned type, characterized in that the cell block is inclined relative to the longitudinal axis by a non-zero angle and less than 90°, the distributor having a cooling fluid passage cross section of decreasing area along the cell block from the inlet opening and the collector having a cooling fluid collection cross section of increasing area towards the discharge opening along the cell block.

Le module de batterie selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :The battery module according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:

- l’angle d’inclinaison du bloc de cellules par rapport à l’axe longitudinal est compris entre 0,5 ° et 5° ;- the angle of inclination of the cell block relative to the longitudinal axis is between 0.5° and 5°;

- la paroi supérieure est parallèle à la paroi inférieure et est parallèle à l’axe longitudinal ;- the upper wall is parallel to the lower wall and is parallel to the longitudinal axis;

- l’une de la paroi supérieure et de la paroi inférieure délimite au moins partiellement la section transversale de passage de fluide de refroidissement, l’autre de la paroi supérieure et de la paroi inférieure délimite au moins partiellement la section transversale de collecte de fluide de refroidissement ;- one of the upper wall and the lower wall at least partially delimits the cooling fluid passage cross section, the other of the upper wall and the lower wall at least partially delimits the fluid collection cross section cooling ;

- les extrémités supérieures des cellules électrochimiques du bloc de cellules sont situées dans un plan supérieur, ou/et les extrémités inférieures des cellules électrochimiques du bloc de cellules sont situées dans un plan inférieur, l’un au moins du plan supérieur et du plan inférieur étant incliné par rapport à l’axe longitudinal d’un angle non nul et inférieur à 90° ;- the upper ends of the electrochemical cells of the cell block are located in an upper plane, or/and the lower ends of the electrochemical cells of the cell block are located in a lower plane, at least one of the upper plane and the lower plane being inclined relative to the longitudinal axis by a non-zero angle and less than 90°;

- la hauteur maximale de la section de collecte de fluide de refroidissement dans le collecteur est supérieure à la hauteur maximale de la section de passage de fluide de refroidissement dans le distributeur ;- the maximum height of the cooling fluid collection section in the collector is greater than the maximum height of the cooling fluid passage section in the distributor;

- chaque cellule électrochimique présente une surface périphérique extérieure, le bloc de cellules présentant au moins un canal de circulation de fluide de refroidissement raccordant le distributeur au collecteur pour chaque cellule électrochimique du bloc de cellules, le canal de circulation s’étendant autour d’au moins une partie de la surface périphérique extérieure de la cellule électrochimique, avantageusement autour de toute la surface périphérique extérieure de la cellule électrochimique ;- each electrochemical cell has an external peripheral surface, the cell block having at least one cooling fluid circulation channel connecting the distributor to the collector for each electrochemical cell of the cell block, the circulation channel extending around at minus a portion of the outer peripheral surface of the electrochemical cell, advantageously around the entire outer peripheral surface of the electrochemical cell;

- le bloc de cellules comporte une structure alvéolaire définissant, pour chaque cellule électrochimique, une alvéole recevant la cellule électrochimique, chaque alvéole étant délimitée par une cloison périphérique, le canal de circulation étant défini entre la cloison périphérique et la surface périphérique extérieure de la cellule électrochimique ;- the cell block comprises a cellular structure defining, for each electrochemical cell, a cell receiving the electrochemical cell, each cell being delimited by a peripheral partition, the circulation channel being defined between the peripheral partition and the outer peripheral surface of the cell electrochemical;

- le bloc de cellules comporte au moins une plaque supérieure ajourée, disposée sur les extrémités supérieures des cellules électrochimiques et au moins une plaque inférieure ajourée, disposée en dessous des extrémités inférieures des cellules électrochimiques, les plaques supérieure et inférieure présentant en regard de chaque cellule électrochimique, un trou traversant ;- the cell block comprises at least one perforated upper plate, arranged on the upper ends of the electrochemical cells and at least one lower perforated plate, arranged below the lower ends of the electrochemical cells, the upper and lower plates having opposite each cell electrochemical, a through hole;

- les plaques supérieure et inférieure comprennent, dans chaque trou traversant en regard de chaque cellule électrochimique, au moins une patte de retenue de la cellule électrochimique ;- the upper and lower plates comprise, in each through hole facing each electrochemical cell, at least one retaining tab for the electrochemical cell;

- le bloc de cellules comporte pour chaque cellule, une capsule supérieure engagée sur l’extrémité supérieure de la cellule et une capsule inférieure engagée sur l’extrémité inférieure de la cellule, la capsule supérieure et la capsule inférieure étant munies chacune d’un orifice traversant, la capsule supérieure et la capsule inférieure étant calées respectivement dans un trou traversant respectif de la plaque supérieure et de la plaque inférieure ;- the cell block comprises for each cell, an upper capsule engaged on the upper end of the cell and a lower capsule engaged on the lower end of the cell, the upper capsule and the lower capsule each being provided with an orifice through, the upper capsule and the lower capsule being wedged respectively in a respective through hole of the upper plate and the lower plate;

- le bloc de cellules comporte une barre supérieure de connexion électrique ajourée, disposée au contact de la plaque supérieure, et/ou une barre inférieure de connexion électrique, disposée au contact de la plaque inférieure ;- the cell block comprises an upper perforated electrical connection bar, placed in contact with the upper plate, and/or a lower electrical connection bar, placed in contact with the lower plate;

- le distributeur est situé au-dessus du bloc de cellules, le collecteur étant situé en dessous du bloc de cellules ;- the distributor is located above the cell block, the collector being located below the cell block;

- le bloc de cellules comporte une pluralité de sous-blocs de cellules adjacents, chaque sous-bloc de cellules étant incliné par rapport à l’axe longitudinal, de l’angle non nul et inférieur à 90° ;- the cell block comprises a plurality of adjacent cell sub-blocks, each cell sub-block being inclined relative to the longitudinal axis, by an angle non-zero and less than 90°;

- le fluide de refroidissement est un gaz, notamment de l’air.- the cooling fluid is a gas, notably air.

L’invention a également pour objet une batterie comprenant :The invention also relates to a battery comprising:

- au moins un module de batterie tel que défini plus haut ;- at least one battery module as defined above;

- un système d’alimentation en fluide de refroidissement, le système d’alimentation étant raccordé à l’ouverture d’amenée du distributeur du ou de chaque module de batterie.- a cooling fluid supply system, the supply system being connected to the inlet opening of the distributor of the or each battery module.

L’invention a également pour objet un procédé de refroidissement d’une batterie, comprenant les étapes suivantes :The invention also relates to a method of cooling a battery, comprising the following steps:

- fourniture d’une batterie telle que définie plus haut ;- supply of a battery as defined above;

- activation du système d’alimentation en fluide de refroidissement pour engendrer un flux de fluide de refroidissement;- activation of the cooling fluid supply system to generate a flow of cooling fluid;

- circulation du fluide de refroidissement à travers le distributeur, à travers le bloc de cellules, et collecte du fluide de refroidissement dans le collecteur avant d’être évacué par l’ouverture d’évacuation.- circulation of the cooling fluid through the distributor, through the cell block, and collecting the cooling fluid in the collector before being discharged through the discharge opening.

Le procédé de refroidissement selon l’invention peut comprendre la caractéristique suivantes :The cooling process according to the invention may include the following characteristic:

- chaque cellule électrochimique présente une surface périphérique extérieure, le bloc de cellules présentant au moins un canal de circulation de fluide de refroidissement raccordant le distributeur au collecteur pour chaque cellule électrochimique du bloc de cellules, le canal de circulation s’étendant autour d’au moins une partie de la surface périphérique extérieure de la cellule électrochimique, le fluide de refroidissement circulant dans le canal de circulation et balayant au moins partiellement la surface périphérique de chaque cellule électrochimique du bloc de cellules.- each electrochemical cell has an external peripheral surface, the cell block having at least one cooling fluid circulation channel connecting the distributor to the collector for each electrochemical cell of the cell block, the circulation channel extending around at least part of the outer peripheral surface of the electrochemical cell, the cooling fluid circulating in the circulation channel and sweeping at least partially the peripheral surface of each electrochemical cell of the cell block.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and made with reference to the appended drawings, in which:

- la est une vue en perspective d’un premier module de batterie selon l’invention ;- there is a perspective view of a first battery module according to the invention;

- la est une vue de côté du module de batterie de la , la paroi latérale du boitier ayant été retirée ;- there is a side view of the battery module of the , the side wall of the box having been removed;

- la est une vue schématique d’une coupe suivant un plan axial médian du module de batterie des figures 1 et 2 ;- there is a schematic view of a section along a median axial plane of the battery module of Figures 1 and 2;

- la est une vue d’un détail de la coupe de la ;- there is a view of a detail of the section of the ;

- la est une vue de dessus du bloc de batterie, illustrant une paroi de maintien des cellules ;- there is a top view of the battery pack, illustrating a cell holding wall;

- la est une vue de la structure alvéolaire du bloc de batterie, recevant les cellules ;- there is a view of the honeycomb structure of the battery pack, receiving the cells;

- la est une vue en perspective partielle d’une variante de module de batterie, comportant un bloc de batterie comprenant plusieurs sous-blocs, le distributeur ayant été démonté ;- there is a partial perspective view of a battery module variant, comprising a battery block comprising several sub-blocks, the distributor having been dismantled;

- la est une vue analogue à la illustrant une variante de module de batterie selon l’invention ; et- there is a view analogous to the illustrating a variant of battery module according to the invention; And

- la est une vue en perspective d’un autre module de batterie selon l’invention présentant des cellules prismatiques.- there is a perspective view of another battery module according to the invention having prismatic cells.

Dans tout ce qui suit, les termes « amont » et « aval » s’entendent par rapport au sens normal de circulation d’un fluide, en particulier du fluide de refroidissement dans le module.In all that follows, the terms “upstream” and “downstream” are understood in relation to the normal direction of circulation of a fluid, in particular the cooling fluid in the module.

Une première batterie 10 est représentée schématiquement sur la . La batterie 10 comprend au moins un premier module 12 de batterie selon l’invention, et un système 14 d’alimentation en fluide de refroidissement, connecté au module de batterie 12.A first battery 10 is shown schematically on the . The battery 10 comprises at least a first battery module 12 according to the invention, and a cooling fluid supply system 14, connected to the battery module 12.

Dans cet exemple, le fluide de refroidissement est un gaz, notamment de l’air. Le module de batterie 12 est refroidi avec un flux gazeux constituant le fluide de refroidissement.In this example, the cooling fluid is a gas, notably air. The battery module 12 is cooled with a gas flow constituting the cooling fluid.

En variante (non-représentée), le fluide de refroidissement est un liquide, notamment un liquide diélectrique.As a variant (not shown), the cooling fluid is a liquid, in particular a dielectric liquid.

La batterie 10 est par exemple destinée au stockage statique d’énergie électrique, par exemple sous forme d’au moins une baie de stockage électrique dans laquelle plusieurs modules sont empilés. En variante, la batterie 10 est destinée à être embarquée dans un véhicule automobile, ferroviaire, naval, ou/et dans un aéronef.The battery 10 is for example intended for the static storage of electrical energy, for example in the form of at least one electrical storage bay in which several modules are stacked. Alternatively, the battery 10 is intended to be embedded in a motor vehicle, railway, naval vehicle, and/or in an aircraft.

Comme illustré par les figures 1 et 2, le module de batterie 12 comporte un boitier 16, d’axe longitudinal A-A’ ici horizontal, définissant intérieurement un volume intermédiaire 18. Le module de batterie 12 comporte, au sein du volume intermédiaire 18 du boitier 16, au moins un bloc 20 de cellules disposé de manière inclinée par rapport à l’axe longitudinal A-A’ du boitier 16.As illustrated in Figures 1 and 2, the battery module 12 comprises a housing 16, of longitudinal axis A-A' here horizontal, internally defining an intermediate volume 18. The battery module 12 comprises, within the intermediate volume 18 of the housing 16, at least one block 20 of cells arranged inclined relative to the longitudinal axis A-A' of the housing 16.

Le boitier 16 s’étend le long de l’axe longitudinal A-A’ entre une extrémité longitudinale amont (à gauche sur la ) et une extrémité longitudinale aval (à droite sur la ).The housing 16 extends along the longitudinal axis A-A' between an upstream longitudinal end (on the left on the ) and a downstream longitudinal end (to the right on the ).

La longueur du boitier 16 est par exemple supérieure à 200mm et est notamment comprise entre 300 mm et 2000 mm.The length of the housing 16 is for example greater than 200 mm and is in particular between 300 mm and 2000 mm.

Il comporte un capot supérieur définissant un distributeur 22 de fluide de refroidissement, destiné à distribuer du fluide de refroidissement au sein du bloc de cellules 20, un capot inférieur définissant un collecteur 24 de fluide de refroidissement ayant traversé le bloc de cellules 20, et avantageusement, une paroi latérale intermédiaire 26 s’étendant entre le distributeur 22 et le collecteur 24.It comprises an upper cover defining a cooling fluid distributor 22, intended to distribute cooling fluid within the cell block 20, a lower cover defining a cooling fluid collector 24 having passed through the cell block 20, and advantageously , an intermediate side wall 26 extending between the distributor 22 and the collector 24.

Le distributeur 22 s’étend le long de l’axe horizontal A-A’. Il présente une paroi supérieure 30 parallèle à l’axe longitudinal A-A’, et un rebord périphérique 32 partiellement incliné le long de l’axe A-A’.The distributor 22 extends along the horizontal axis A-A’. It has an upper wall 30 parallel to the longitudinal axis A-A', and a peripheral rim 32 partially inclined along the axis A-A'.

En référence à la , la paroi supérieure 30 et le rebord 32 définissent intérieurement une section 34 de passage de fluide de refroidissement s’étendant entre une ouverture d’amenée 36 de fluide de refroidissement, ménagée à l’extrémité amont du boitier 16, et un passage inférieur 38 de distribution de fluide vers le bloc de cellules 20.In reference to the , the upper wall 30 and the rim 32 internally define a cooling fluid passage section 34 extending between a cooling fluid supply opening 36, provided at the upstream end of the housing 16, and a lower passage 38 fluid distribution to the cell block 20.

La paroi supérieure 30 et le rebord 32 définissent extérieurement une surface extérieure du boitier 16.The upper wall 30 and the rim 32 externally define an exterior surface of the housing 16.

Le distributeur 22 et plus particulièrement sa paroi supérieure 30 couvrent la totalité du bloc de cellules 20 sur toute la longueur et sur toute la largeur du bloc de cellules 20.The distributor 22 and more particularly its upper wall 30 cover the entire block of cells 20 over the entire length and over the entire width of the block of cells 20.

Comme visible sur la , le rebord 32 présente deux régions longitudinales 40A, 40B situées de part et d’autre de l’axe longitudinal A-A’, et définissant chacune un bord libre incliné par rapport à l’axe longitudinal A-A’. Le rebord 32 comporte en outre deux régions transversales 42A, 42B joignant les régions longitudinales 40A, 40B aux extrémités longitudinales du boitier 16.As visible on the , the rim 32 has two longitudinal regions 40A, 40B located on either side of the longitudinal axis A-A', and each defining a free edge inclined relative to the longitudinal axis A-A'. The rim 32 further comprises two transverse regions 42A, 42B joining the longitudinal regions 40A, 40B to the longitudinal ends of the housing 16.

En référence à la , la hauteur de chaque région longitudinale 40A, 40B prise au niveau de la région transversale 42A à l’extrémité amont du boitier 16 est supérieure à la hauteur de la région longitudinale 40A, 40B, prise au niveau de la deuxième région transversale 42B, à l’extrémité aval du boitier 16.In reference to the , the height of each longitudinal region 40A, 40B taken at the level of the transverse region 42A at the upstream end of the housing 16 is greater than the height of the longitudinal region 40A, 40B, taken at the level of the second transverse region 42B, at the downstream end of the housing 16.

De même, la hauteur de la première région longitudinale 42A est supérieure à la hauteur de la deuxième région longitudinale 42B.Likewise, the height of the first longitudinal region 42A is greater than the height of the second longitudinal region 42B.

L’ouverture d’amenée 36 est ménagée à travers la région transversale 42A. La région transversale 42B est au contraire totalement pleine.The feed opening 36 is provided through the transverse region 42A. The transverse region 42B is on the contrary completely full.

Les bords libres des régions 40A, 40B, 42A, 42B définissent la périphérie du passage inférieur 38.The free edges of regions 40A, 40B, 42A, 42B define the periphery of the lower passage 38.

La section transversale 34 est délimitée vers le haut par la paroi supérieure 30, vers le bas par le bloc de cellules 20 et par le passage inférieur 38, et latéralement par le rebord périphérique 32.The cross section 34 is delimited upwards by the upper wall 30, downwards by the cell block 20 and by the lower passage 38, and laterally by the peripheral rim 32.

Comme illustré par la , la section transversale 34 de passage d’air à travers le distributeur 22 (prise ici verticalement perpendiculairement à l’axe longitudinal A-A’) présente une aire décroissante en se déplaçant depuis l’ouverture d’amenée 36 à l’extrémité amont du boitier 16 vers l’extrémité aval du boitier 16.As illustrated by the , the cross section 34 of air passage through the distributor 22 (taken here vertically perpendicular to the longitudinal axis A-A') has a decreasing area as it moves from the inlet opening 36 at the upstream end from the housing 16 towards the downstream end of the housing 16.

La hauteur h1 de la section transversale 34 de passage de fluide de refroidissement, prise au niveau de l’ouverture d’amenée 36, est supérieure à la hauteur h2 de la section transversale 34 de passage de fluide de refroidissement, prise au niveau de la région transversale 42B.The height h1 of the cross section 34 for passing cooling fluid, taken at the level of the inlet opening 36, is greater than the height h2 of the cross section 34 for passing cooling fluid, taken at the level of the transverse region 42B.

Par exemple, le rapport de la hauteur h1 à la hauteur h2 est supérieur à 3. Ce rapport peut notamment être inférieur ou égal aux nombre de canaux longitudinaux. En effet, plus la longueur du module de batterie 12 est importante, plus le nombre de canaux à alimenter entre les cellules du bloc de cellules 20 est important. Par suite, l’aire de la section transversale 34 est choisie plus grande au voisinage de l’ouverture d’amenée 36.For example, the ratio of height h1 to height h2 is greater than 3. This ratio may in particular be less than or equal to the number of longitudinal channels. Indeed, the greater the length of the battery module 12, the greater the number of channels to be supplied between the cells of the cell block 20. Consequently, the area of the cross section 34 is chosen to be larger in the vicinity of the feed opening 36.

Ainsi, l’angle α d’inclinaison du bord libre des régions longitudinales 40A, 40B par rapport à l’axe longitudinal A-A’, qui correspond ici à l’angle d’inclinaison α du bloc de cellules 20 par rapport à l’axe longitudinal A-A’ est par exemple supérieur à 0,5° et est notamment compris entre 1° et 5°.Thus, the angle α of inclination of the free edge of the longitudinal regions 40A, 40B relative to the longitudinal axis A-A', which here corresponds to the angle of inclination α of the block of cells 20 relative to the 'longitudinal axis A-A' is for example greater than 0.5° and is in particular between 1° and 5°.

Le collecteur 24 s’étend aussi le long de l’axe horizontal A-A’. Il présente une paroi inférieure 50 parallèle à l’axe longitudinal A-A’, et un rebord périphérique 52 partiellement incliné le long de l’axe A-A’.The collector 24 also extends along the horizontal axis A-A’. It has a lower wall 50 parallel to the longitudinal axis A-A', and a peripheral rim 52 partially inclined along the axis A-A'.

La paroi inférieure 50 et le rebord 52 définissent intérieurement une section 54 de collecte de fluide de refroidissement s’étendant depuis un passage supérieur 58 de collecte de fluide provenant du bloc de cellules 20 vers une ouverture d’évacuation 56 de fluide de refroidissement ménagée à l’extrémité aval du boitier 16.The lower wall 50 and the rim 52 internally define a cooling fluid collection section 54 extending from an upper passage 58 for collecting fluid coming from the cell block 20 towards a cooling fluid evacuation opening 56 provided at the downstream end of the housing 16.

La paroi inférieure 50 et le rebord 32 définissent extérieurement une surface extérieure du boitier 16.The lower wall 50 and the rim 32 externally define an exterior surface of the housing 16.

La totalité du bloc de cellules 20 sur toute la longueur et sur toute la largeur du bloc de cellules 20, débouche en regard du collecteur 24 et plus particulièrement, de sa paroi inférieure 50.The entire block of cells 20 over the entire length and over the entire width of the block of cells 20 opens facing the collector 24 and more particularly, its lower wall 50.

La paroi inférieure 50 est parallèle à la paroi supérieure 30. Dans l’exemple représenté sur les figures, ces parois 30, 50 présentent en outre une aire identique, et sont situées en regard l’une de l’autre. En projection dans un plan horizontal contenant l’axe longitudinal A-A’, leurs contours coïncident.The lower wall 50 is parallel to the upper wall 30. In the example shown in the figures, these walls 30, 50 also have an identical area, and are located opposite each other. In projection in a horizontal plane containing the longitudinal axis A-A’, their contours coincide.

Cette disposition augmente la compacité du boitier, et permet d’accumuler par empilement plusieurs modules de batterie 12 en optimisant l’espace occupé par les modules de batterie 12. Ceci réduit le volume global de la batterie 10, tout en augmentant l’énergie électrique stockée.This arrangement increases the compactness of the case, and makes it possible to accumulate several battery modules 12 by stacking while optimizing the space occupied by the battery modules 12. This reduces the overall volume of the battery 10, while increasing the electrical energy stored.

Comme visible sur la , le rebord 52 présente deux régions longitudinales 60A, 60B situées de part et d’autre de l’axe longitudinal A-A’, définissant chacune un bord libre incliné par rapport à l’axe longitudinal A-A’. Le rebord 52 comporte en outre deux régions transversales 62A, 62B joignant les régions longitudinales 60A, 60B aux extrémités longitudinales du collecteur 24.As visible on the , the rim 52 has two longitudinal regions 60A, 60B located on either side of the longitudinal axis A-A', each defining a free edge inclined relative to the longitudinal axis A-A'. The rim 52 further comprises two transverse regions 62A, 62B joining the longitudinal regions 60A, 60B to the longitudinal ends of the collector 24.

En référence à la , la hauteur de chaque région longitudinale 60A, 60B prise au niveau de la région transversale 62A à l’extrémité amont du boitier 16 est inférieure à la hauteur de la région longitudinale 60A, 60B, prise au niveau de la deuxième région transversale 62B, à l’extrémité aval du boitier 16.In reference to the , the height of each longitudinal region 60A, 60B taken at the level of the transverse region 62A at the upstream end of the housing 16 is less than the height of the longitudinal region 60A, 60B, taken at the level of the second transverse region 62B, at the downstream end of the housing 16.

De même, la hauteur de la première région longitudinale 62A est inférieure à la hauteur de la deuxième région longitudinale 42B.Likewise, the height of the first longitudinal region 62A is less than the height of the second longitudinal region 42B.

L’ouverture d’évacuation 56 est ménagée à travers la région transversale 62B à l’extrémité aval du boitier 16. La région transversale 62A située à l’extrémité amont du boitier 16 est au contraire totalement pleine.The evacuation opening 56 is provided through the transverse region 62B at the downstream end of the housing 16. The transverse region 62A located at the upstream end of the housing 16 is on the contrary completely full.

Les bords libres des régions 60A, 60B, 62A, 62B définissent la périphérie du passage supérieur 68.The free edges of regions 60A, 60B, 62A, 62B define the periphery of the upper passage 68.

La section transversale 54 est délimitée vers le bas par la paroi inférieure 60, vers le haut par le bloc de cellules 20 et par le passage supérieur 58, et latéralement par le rebord périphérique 52.The cross section 54 is delimited downwards by the lower wall 60, upwards by the cell block 20 and by the upper passage 58, and laterally by the peripheral rim 52.

Comme illustré par la , la section transversale 54 de collecte de fluide de refroidissement à travers le collecteur 24 (prise ici verticalement perpendiculairement à l’axe longitudinal A-A’) présente une aire croissante en se déplaçant vers l’ouverture d’évacuation 56 à l’extrémité aval du boitier 16, depuis l’extrémité amont du boitier 16.As illustrated by the , the cross section 54 for collecting cooling fluid through the collector 24 (taken here vertically perpendicular to the longitudinal axis A-A') has an increasing area as it moves towards the evacuation opening 56 at the end downstream of the housing 16, from the upstream end of the housing 16.

La hauteur H2 de la section transversale 54 de collecte de fluide de refroidissement, prise au niveau de l’ouverture d’évacuation 56, est supérieure à la hauteur H1 de la section transversale 54 de collecte de fluide de refroidissement, prise au niveau de la région transversale 62A.The height H2 of the cross section 54 for collecting cooling fluid, taken at the level of the discharge opening 56, is greater than the height H1 of the cross section 54 for collecting cooling fluid, taken at the level of the transverse region 62A.

Par exemple, le rapport de la hauteur H1 à la hauteur H2 est supérieur à 1,2 et est notamment compris entre 1,5 et 5.For example, the ratio of height H1 to height H2 is greater than 1.2 and is notably between 1.5 and 5.

Ainsi, l’angle -α d’inclinaison du bord libre des régions longitudinales 60A, 60B par rapport à l’axe longitudinal A-A’, qui correspond ici en valeur absolue à l’angle d’inclinaison α du bloc de cellules 20 par rapport à l’axe longitudinal A- A’ est par exemple supérieur à 0,5° et est notamment compris entre 1° et 5°.Thus, the angle -α of inclination of the free edge of the longitudinal regions 60A, 60B relative to the longitudinal axis A-A', which here corresponds in absolute value to the angle of inclination α of the block of cells 20 relative to the longitudinal axis A- A' is for example greater than 0.5° and is in particular between 1° and 5°.

La hauteur maximale h1 de la section de passage 34 de fluide de refroidissement dans le distributeur 22 est en outre inférieure à la hauteur maximale H2 de la section 54 de collecte de fluide de refroidissement dans le collecteur 24. Le rapport h1/H2 est avantageusement supérieur à 1,2, notamment compris entre 1,5 et 5.The maximum height h1 of the cooling fluid passage section 34 in the distributor 22 is also less than the maximum height H2 of the cooling fluid collection section 54 in the collector 24. The ratio h1/H2 is advantageously greater to 1.2, in particular between 1.5 and 5.

La disposition d’une hauteur plus importante pour le passage du fluide de refroidissement dans le collecteur 24 par rapport à la hauteur dans le distributeur 22 minimise les perturbations fluidiques dans l’écoulement du fluide de refroidissement depuis le bloc de cellules 20 vers le collecteur 24. The provision of a greater height for the passage of the cooling fluid in the collector 24 compared to the height in the distributor 22 minimizes fluid disturbances in the flow of the cooling fluid from the cell block 20 towards the collector 24 .

La paroi latérale 26, lorsqu’elle est présente, raccorde les bords libres des rebords 32, 52 sur toute la périphérie du module de batterie 12. Elle s’étend de manière inclinée par rapport à l’axe horizontal A-A’, autour du bloc de cellules 20. En variante, la paroi latérale 26 est définie au sein du bloc de cellules 20. Elle définit extérieurement une surface extérieure du boitier 16.The side wall 26, when present, connects the free edges of the flanges 32, 52 over the entire periphery of the battery module 12. It extends inclined with respect to the horizontal axis A-A', around of the cell block 20. Alternatively, the side wall 26 is defined within the cell block 20. It externally defines an exterior surface of the housing 16.

Le bloc de cellules 20 s’étend longitudinalement suivant un axe B-B’ incliné par rapport à l’axe horizontal longitudinal du boitier A-A’.The block of cells 20 extends longitudinally along an axis B-B' inclined relative to the longitudinal horizontal axis of the housing A-A'.

En référence aux figures 4 à 6, le bloc de cellules 20 comporte une pluralité de cellules électrochimiques 70 disposées de manière adjacente les unes aux autres en étant espacées les unes des autres, et avantageusement, une structure alvéolaire 74 visible en détail sur la , destinée à contenir les cellules 72.With reference to Figures 4 to 6, the cell block 20 comprises a plurality of electrochemical cells 70 arranged adjacent to each other while being spaced from each other, and advantageously, a cellular structure 74 visible in detail on the , intended to contain the cells 72.

Le bloc de cellules 20 comporte en outre une plaque supérieure 76 de maintien des cellules 70 et une plaque inférieure 78 de maintien des cellules 70. Il comprend éventuellement une barre intermédiaire supérieure 80 de distribution électrique (ou « bus bar » en anglais), une barre intermédiaire inférieure 82 de distribution électrique, et une connectique 84, destinée à raccorder les cellules 70 aux barres intermédiaires supérieures et inférieures 80, 82.The cell block 20 further comprises an upper plate 76 for holding the cells 70 and a lower plate 78 for holding the cells 70. It optionally comprises an upper intermediate electrical distribution bar 80 (or "bus bar" in English), a lower intermediate electrical distribution bar 82, and connectors 84, intended to connect the cells 70 to the upper and lower intermediate bars 80, 82.

Les cellules 70 sont ici montées dans le bloc 20 en étant placées à distance les unes des autres. Chaque cellule 70 s’étend suivant un axe de cellule C-C’ entre une extrémité supérieure 90A située en regard du distributeur 22 et une extrémité inférieure 90B située en regard du collecteur 24. Chaque cellule 70 définit une surface périphérique extérieure 92 entre les extrémités 90A, 90B.The cells 70 are here mounted in the block 20 being placed at a distance from each other. Each cell 70 extends along a cell axis C-C' between an upper end 90A located opposite the distributor 22 and a lower end 90B located opposite the collector 24. Each cell 70 defines an exterior peripheral surface 92 between the ends 90A, 90B.

Chaque cellule 70 contient des éléments électrochimiques destinés à stocker ou/et à produire une puissance électrique à des bornes de la cellule 70 qui sont ici situées respectivement à l’extrémité supérieure 90A et à l’extrémité inférieure 90B.Each cell 70 contains electrochemical elements intended to store and/or produce electrical power at the terminals of the cell 70 which are here located respectively at the upper end 90A and at the lower end 90B.

Dans cet exemple, le nombre de cellules 70 contenues dans un bloc 20 est supérieur à deux, notamment supérieur à 10, notamment supérieur à 20.In this example, the number of cells 70 contained in a block 20 is greater than two, in particular greater than 10, in particular greater than 20.

Les cellules 70 sont ici des accumulateurs cylindriques, et la surface périphérique 92 est alors cylindrique. En variante, les cellules 70 sont des accumulateurs prismatiques, notamment prismatiques ou sont des poches.The cells 70 are here cylindrical accumulators, and the peripheral surface 92 is then cylindrical. Alternatively, the cells 70 are prismatic accumulators, in particular prismatic or are pockets.

Le bloc de cellules 20 étant incliné par rapport à l’axe longitudinal A-A’, l’axe de cellule C-C’ de chaque cellule 70 est également incliné par rapport à l’axe longitudinal A-A’. Dans cet exemple, tous les axes C-C’ des cellules 70 sont parallèles les uns aux autres.The block of cells 20 being inclined relative to the longitudinal axis A-A', the cell axis C-C' of each cell 70 is also inclined relative to the longitudinal axis A-A'. In this example, all the axes C-C' of cells 70 are parallel to each other.

La hauteur des cellules 70, prise entre les extrémités supérieures 90A et les extrémités inférieures 90B, est également identique pour toutes les cellules 70.The height of the cells 70, taken between the upper ends 90A and the lower ends 90B, is also identical for all the cells 70.

Par conséquent, les extrémités supérieures 90A des cellules 70 définissent un premier plan P1 incliné de l’angle α par rapport à l’axe horizontal A-A’, et les deuxièmes extrémités 90B des cellules 70 définissent un deuxième plan P2 parallèle au plan P1.Consequently, the upper ends 90A of the cells 70 define a first plane P1 inclined at the angle α relative to the horizontal axis A-A', and the second ends 90B of the cells 70 define a second plane P2 parallel to the plane P1 .

Les surfaces périphériques 92 des cellules 70 sont disposées totalement à l’écart les unes des autres. En particulier, la surface périphérique 72 de chaque cellule 70 est disposée totalement à l’écart de la surface périphérique 92 des cellules 70 adjacentes en définissant des interstices.The peripheral surfaces 92 of the cells 70 are arranged completely apart from each other. In particular, the peripheral surface 72 of each cell 70 is arranged completely away from the peripheral surface 92 of the adjacent cells 70 by defining interstices.

La structure alvéolaire 74 est interposée dans les interstices entre les cellules 70. En référence à la , elle définit une pluralité d’alvéoles 94, chaque alvéole 94 contenant une seule cellule 70, et comprend des cloisons périphériques 96 séparant de manière étanche les alvéoles 94.The alveolar structure 74 is interposed in the interstices between the cells 70. With reference to the , it defines a plurality of cells 94, each cell 94 containing a single cell 70, and comprises peripheral partitions 96 sealingly separating the cells 94.

Chaque alvéole 94 débouche vers le haut et vers le bas. Elle s’étend suivant l’axe C-C’ de la cellule 70 qu’elle contient.Each cell 94 opens upwards and downwards. It extends along the C-C’ axis of cell 70 which it contains.

Chaque alvéole 94 présente une section transversale perpendiculaire à l’axe C-C’ de contour homothétique du contour extérieur de la surface périphérique 92 de la cellule 70.Each cell 94 has a cross section perpendicular to the axis C-C' of homothetic contour of the exterior contour of the peripheral surface 92 of the cell 70.

Ainsi, le bloc de cellules 20 définit, autour de chaque surface périphérique 92 d’une cellule 70, un canal 98 de circulation de fluide de refroidissement qui raccorde la section de passage 34 du distributeur 22 à la section de passage 54 du collecteur 24.Thus, the cell block 20 defines, around each peripheral surface 92 of a cell 70, a cooling fluid circulation channel 98 which connects the passage section 34 of the distributor 22 to the passage section 54 of the collector 24.

Dans l’exemple représenté sur les figures, le canal 98 présent, autour de chaque cellule 70, s’étend sur toute la périphérie de la cellule 70 autour de toute la surface périphérique 92, entre la cloison 96 et la surface périphérique 92.In the example shown in the figures, the channel 98 present, around each cell 70, extends over the entire periphery of the cell 70 around the entire peripheral surface 92, between the partition 96 and the peripheral surface 92.

Ainsi, l’échange thermique entre le flux d’air et la surface périphérique 92 de la cellule 70 est maximisé lorsque le flux de fluide de refroidissement traverse le bloc de cellules 20 depuis le distributeur 22 vers le collecteur 24.Thus, the heat exchange between the air flow and the peripheral surface 92 of the cell 70 is maximized when the flow of cooling fluid passes through the cell block 20 from the distributor 22 towards the collector 24.

La plaque supérieure 76 est appliquée sur les extrémités supérieures 90A des cellules 70. Elle présente, pour chaque cellule 70, un trou traversant 100 de passage de fluide de refroidissement, et comporte, dans chaque trou de passage 100, au moins une patte 102 de calage de la cellule 70.The upper plate 76 is applied to the upper ends 90A of the cells 70. It has, for each cell 70, a through hole 100 for the passage of cooling fluid, and comprises, in each passage hole 100, at least one tab 102 of timing of cell 70.

La plaque supérieure 76 s’étend de l’angle α dans un plan incliné par rapport à l’axe longitudinal A–A’. Elle présente une épaisseur inférieure à la hauteur d’une cellule 20, et inférieure à la hauteur maximale h1 de la section de passage 34 du distributeur 22.The upper plate 76 extends from the angle α in a plane inclined relative to the longitudinal axis A–A’. It has a thickness less than the height of a cell 20, and less than the maximum height h1 of the passage section 34 of the distributor 22.

La patte de calage 102 fait saillie radialement dans le trou 100 vers le centre du trou 100. Elle présente une extrémité libre située à l’écart du centre du trou 100. En projection dans un plan passant par l’axe C-C’, la patte 102 présente une forme d’équerre permettant le calage d’un bord supérieur de la surface périphérique 92 de la cellule 70.The wedging tab 102 projects radially into the hole 100 towards the center of the hole 100. It has a free end located away from the center of the hole 100. In projection in a plane passing through the axis C-C', the tab 102 has a square shape allowing the wedging of an upper edge of the peripheral surface 92 of the cell 70.

Le nombre de pattes de calage 102 dans chaque trou 100 est par exemple supérieur à 2, et notamment compris entre 3 et 10. Les pattes de calage 102 définissent entre elles des espaces intermédiaires par lesquels le flux de fluide de refroidissement entre dans le bloc 20, et alimente les canaux 98 autour des cellules 70.The number of wedging lugs 102 in each hole 100 is for example greater than 2, and in particular between 3 and 10. The wedging lugs 102 define between them intermediate spaces through which the flow of cooling fluid enters the block 20 , and supplies the channels 98 around the cells 70.

La barre intermédiaire 80 est réalisée en un matériau conducteur de l’électricité. Elle présente également des trous traversant 104 de passage de fluide de refroidissement, en coïncidence avec les trous traversant 100 ménagés dans la plaque supérieure 76.The intermediate bar 80 is made of an electrically conductive material. It also has through holes 104 for the passage of cooling fluid, coinciding with the through holes 100 made in the upper plate 76.

La plaque inférieure 78 est appliquée sur les extrémités inférieures 90B des cellules 70. Elle présente, pour chaque cellule 70, un trou traversant 110 de passage de fluide de refroidissement, et comporte, dans chaque trou de passage 110 au moins une patte 112 de calage de la cellule 70.The lower plate 78 is applied to the lower ends 90B of the cells 70. It has, for each cell 70, a through hole 110 for the passage of cooling fluid, and comprises, in each passage hole 110 at least one lug 112 for wedging of cell 70.

La plaque inférieure 78 s’étend dans un plan incliné de l’angle α par rapport à l’axe A–A’. Elle présente une épaisseur inférieure à la hauteur d’une cellule 20, et inférieure à la hauteur maximale du collecteur 24.The lower plate 78 extends in a plane inclined at the angle α relative to the axis A–A’. It has a thickness less than the height of a cell 20, and less than the maximum height of the collector 24.

La patte de calage 112 fait saillie radialement dans le trou 110 vers le centre du trou 110. Elle présente une extrémité libre située à l’écart du centre du trou 110. En projection dans un plan passant par l’axe C-C’, la patte 112 présente une forme d’équerre permettant le calage d’un bord inférieur de la surface périphérique 92 de la cellule 70.The wedging tab 112 projects radially into the hole 110 towards the center of the hole 110. It has a free end located away from the center of the hole 110. In projection in a plane passing through the axis C-C', the tab 112 has a square shape allowing the wedging of a lower edge of the peripheral surface 92 of the cell 70.

Le nombre de pattes de calage 112 dans chaque trou 110 est par exemple supérieur à 2, et notamment compris entre 3 et 10. Les pattes de calage 112 définissent entre elles des espaces intermédiaires par lesquels le flux de fluide de refroidissement sort du bloc 20, à partir des canaux 98 autour des cellules 70 et entre dans le collecteur 24.The number of wedging lugs 112 in each hole 110 is for example greater than 2, and in particular between 3 and 10. The wedging lugs 112 define between them intermediate spaces through which the flow of cooling fluid leaves the block 20, from channels 98 around cells 70 and enters collector 24.

La barre intermédiaire 82 est réalisée en un matériau conducteur de l’électricité. Elle présente également des trous traversant 114 de passage de fluide de refroidissement, en coïncidence avec les trous traversant 110 ménagés dans la plaque inférieure 76.The intermediate bar 82 is made of an electrically conductive material. It also has through holes 114 for the passage of cooling fluid, coinciding with the through holes 110 made in the lower plate 76.

La connectique 84 présente par exemple des chemins conducteurs d’électricité raccordant les bornes d’une pluralité de cellules 70, par exemple d’une rangée de cellules 70, et des plots de connexion 120A, 120B entre les chemins conducteurs et les barres intermédiaires 80, 82.The connector 84 has for example electrically conductive paths connecting the terminals of a plurality of cells 70, for example of a row of cells 70, and connection pads 120A, 120B between the conductive paths and the intermediate bars 80 , 82.

Le système d’alimentation 14 en fluide de refroidissement est raccordé à l’ouverture d’amenée 36. Il comprend par exemple au moins un ventilateur ou une pompe destinés à créer un flux de fluide de refroidissement qui est introduit dans le distributeur 22 par l’ouverture d’amenée 36. Il est éventuellement raccordé à l’ouverture d’évacuation 56The cooling fluid supply system 14 is connected to the supply opening 36. It comprises for example at least one fan or a pump intended to create a flow of cooling fluid which is introduced into the distributor 22 by the the inlet opening 36. It is possibly connected to the discharge opening 56

Le refroidissement de la batterie 10 par le fluide de refroidissement va maintenant être décrit.The cooling of the battery 10 by the cooling fluid will now be described.

Lors d’une charge ou d’une décharge de la batterie 10, et/ou lors d’une phase d’attente, il peut être nécessaire de refroidir les cellules 70 du bloc 20.When charging or discharging the battery 10, and/or during a waiting phase, it may be necessary to cool the cells 70 of the block 20.

Le système d’alimentation 14 en fluide de refroidissement est alors activé pour engendrer un flux de fluide de refroidissement qui est introduit dans le distributeur 22 via l’ouverture d’amenée 36.The cooling fluid supply system 14 is then activated to generate a flow of cooling fluid which is introduced into the distributor 22 via the inlet opening 36.

Le fluide de refroidissement est alors guidé longitudinalement le long de la section de passage 34 à l’écart de l’ouverture d’amenée 36, jusqu’à la région transversale 42B. Il est alors guidé entre les cellules 70 du bloc 20 via les canaux 98.The cooling fluid is then guided longitudinally along the passage section 34 away from the inlet opening 36, up to the transverse region 42B. It is then guided between cells 70 of block 20 via channels 98.

Du fait de la hauteur décroissante de la section de passage 34, le fluide de refroidissement se répartit de manière très homogène entre les canaux 98 autour des cellules 70 le long du bloc 20.Due to the decreasing height of the passage section 34, the cooling fluid is distributed very homogeneously between the channels 98 around the cells 70 along the block 20.

Les débits de fluide de refroidissement pénétrant dans le bloc 20, au niveau de chaque canal 98 à travers chaque trou traversant 100, 104 sont sensiblement identiques, assurant un refroidissement homogène des cellules 70.The flow rates of cooling fluid entering the block 20, at the level of each channel 98 through each through hole 100, 104 are substantially identical, ensuring uniform cooling of the cells 70.

Par « sensiblement identiques », on entend que la variation maximale de débit dans chaque canal 98 par rapport à la moyenne arithmétique des débits dans chaque canal 98 est inférieure à 10%, notamment est inférieure à 5%.By “substantially identical” is meant that the maximum variation in flow rate in each channel 98 relative to the arithmetic average of the flow rates in each channel 98 is less than 10%, in particular is less than 5%.

Une fois dans les canaux 98, le fluide de refroidissement balaye toute la surface périphérique 92 de chaque cellule 70, ce qui assure un échange thermique très efficace, et un refroidissement approprié de chaque cellule 70.Once in the channels 98, the cooling fluid sweeps the entire peripheral surface 92 of each cell 70, which ensures very efficient heat exchange and appropriate cooling of each cell 70.

Puis, le fluide de refroidissement ressort à travers les trous traversant 110, 114, et est collecté dans le collecteur 24.Then, the cooling fluid comes out through the through holes 110, 114, and is collected in the collector 24.

Le débit de fluide de refroidissement augmente en se déplaçant vers l’ouverture d’évacuation 56. Toutefois, compte tenu de l’augmentation de la hauteur de la section de passage 54 vers l’ouverture d’évacuation 56, l’écoulement au sein de chaque canal 98 n’est pas perturbé et le refroidissement reste homogène entre les cellules 70.The flow of cooling fluid increases as it moves towards the discharge opening 56. However, taking into account the increase in the height of the passage section 54 towards the discharge opening 56, the flow within of each channel 98 is not disturbed and the cooling remains homogeneous between the cells 70.

Comme indiqué précédemment, ceci est d’autant plus le cas lorsque la hauteur maximale H2 de la section de passage 54 dans le collecteur 24 est plus grande que la hauteur maximale h1 dans le distributeur 22, pour minimiser les perturbations du flux de fluide de refroidissement sortant des canaux 98 et se redirigeant vers l’ouverture d’évacuation 56.As indicated previously, this is all the more the case when the maximum height H2 of the passage section 54 in the collector 24 is greater than the maximum height h1 in the distributor 22, to minimize disturbances to the flow of cooling fluid leaving the channels 98 and redirecting towards the evacuation opening 56.

Grâce à l’inclinaison du bloc de cellules 20 au sein du volume intermédiaire 18, il est possible de conserver le parallélisme entre la paroi inférieure 50 et la paroi supérieure 30, et donc de minimiser l’espace occupé par chaque module de batterie 12, tout en autorisant une accumulation simple par empilement de différents modules de batterie 12 au sein de la même batterie 10, notamment dans une baie de stockage.Thanks to the inclination of the cell block 20 within the intermediate volume 18, it is possible to maintain the parallelism between the lower wall 50 and the upper wall 30, and therefore to minimize the space occupied by each battery module 12, while allowing simple accumulation by stacking different battery modules 12 within the same battery 10, in particular in a storage bay.

Dans la variante représentée sur la , le bloc de cellules 20 est formé d’une pluralité de sous-blocs 120A, 120B, 120C, chaque sous-bloc 120A, 120B, 120C étant de structure analogue à un bloc 20 décrit précédemment sur les figures 4 à 6.In the variant shown on the , the cell block 20 is formed of a plurality of sub-blocks 120A, 120B, 120C, each sub-block 120A, 120B, 120C being of structure similar to a block 20 described previously in Figures 4 to 6.

Dans une variante (non représentée), le distributeur 22 est monté sous le bloc de cellules 20, le collecteur 24 étant disposé au-dessus du bloc de cellules 20.In a variant (not shown), the distributor 22 is mounted under the cell block 20, the collector 24 being arranged above the cell block 20.

Dans une variante, le débit de fluide injecté est réglable par exemple via une modulation de la vitesse de rotation d’une pompe ou d’un ventilateur du système d’alimentation 14, par exemple en fonction d’une température mesurée par une sonde présente au sein du bloc de cellules 20. Ainsi, le début de fluide est adapté en fonction des besoins en refroidissement des cellules 70.In a variant, the flow rate of injected fluid is adjustable for example via modulation of the rotation speed of a pump or a fan of the supply system 14, for example as a function of a temperature measured by a probe present within the cell block 20. Thus, the start of fluid is adapted according to the cooling needs of the cells 70.

Dans une autre variante, représentée sur la , les pattes 102, 112 de calage de chaque cellule 70 sont définies respectivement sur une capsule supérieure 130 et sur une capsule inférieure 140 engagées respectivement sur l’extrémité supérieure 90A et sur l’extrémité inférieure 90B de la cellule 70.In another variant, shown on the , the lugs 102, 112 for wedging each cell 70 are defined respectively on an upper capsule 130 and on a lower capsule 140 engaged respectively on the upper end 90A and on the lower end 90B of the cell 70.

Chaque capsule 130, 140 comporte un fond annulaire 150 disposé de manière complémentaire dans un trou traversant 100, 110 respectivement de la plaque supérieure 76 et de la plaque inférieure 78.Each capsule 130, 140 has an annular base 150 arranged in a complementary manner in a through hole 100, 110 respectively of the upper plate 76 and the lower plate 78.

Le fond annulaire 150 présente un contour extérieur conjugué au contour intérieur du trou traversant 100, 110 dans lequel il est reçu. Le fond annulaire 150 définit un orifice traversant central 152 raccordant le canal 98 respectivement à la section de passage de fluide 34 et à la section de collecte de fluide 54. Les pattes 102, 112 font saillie vers la cellule 70 à partir du fond annulaire 150.The annular bottom 150 has an exterior contour conjugate to the interior contour of the through hole 100, 110 in which it is received. The annular bottom 150 defines a central through orifice 152 connecting the channel 98 respectively to the fluid passage section 34 and to the fluid collection section 54. The tabs 102, 112 project towards the cell 70 from the annular bottom 150 .

Chaque capsule 130, 140 est immobilisée le long de l’axe B-B’ respectivement par la plaque supérieure 76 et par la plaque inférieure 78. Elle est immobilisée perpendiculairement à l’axe B-B’ à l’écart de la cellule 70 par contact du fond annulaire 150 avec respectivement la barre intermédiaire supérieure 80 et avec la barre intermédiaire inférieure 82 à la périphérie du trou respectif 104, 114.Each capsule 130, 140 is immobilized along the axis B-B' respectively by the upper plate 76 and by the lower plate 78. It is immobilized perpendicular to the axis B-B' away from the cell 70 by contact of the annular bottom 150 with respectively the upper intermediate bar 80 and with the lower intermediate bar 82 at the periphery of the respective hole 104, 114.

Ce contact est de préférence étanche. Ceci assure que le flux d’air provenant de la section de passage 34 entrant dans le bloc de cellule 20 via un trou 104 donné est dirigé exclusivement vers le canal 98 en regard de ce trou 104 donné à travers l’orifice 152 de la capsule supérieure 130. Ceci assure également que le flux d’air provenant du canal 98 sorte exclusivement dans la section de collecte 54 par le trou 114 situé en regard du canal 98, via l’orifice 152 de la capsule inférieure 140. Ainsi, l’homogénéité des flux d’air entre les canaux 98 est garantie.This contact is preferably waterproof. This ensures that the air flow from the passage section 34 entering the cell block 20 via a given hole 104 is directed exclusively towards the channel 98 opposite this given hole 104 through the orifice 152 of the capsule upper 130. This also ensures that the air flow coming from the channel 98 exits exclusively into the collection section 54 through the hole 114 located opposite the channel 98, via the orifice 152 of the lower capsule 140. Thus, the homogeneity of air flows between channels 98 is guaranteed.

Dans la variante illustrée par la , les cellules 70 sont prismatiques. Chaque cellule 70 présente ici une forme parallélépipédique. Elle présente au moins une face principale perpendiculaire à l’axe B-B’ située en regard et à l’écart d’une face principale d’une cellule 70 adjacente.In the variant illustrated by , cells 70 are prismatic. Each cell 70 here has a parallelepiped shape. It has at least one main face perpendicular to the axis B-B' located opposite and away from a main face of an adjacent cell 70.

Avantageusement, une entretoise est placée entre les faces principales adjacentes pour définir en permanence au moins un canal 98 de circulation du fluide de refroidissement entre la section de passage 34 et la section de collecte 54, même en cas de surpression dans une ou plusieurs cellules 70.Advantageously, a spacer is placed between the adjacent main faces to permanently define at least one channel 98 for circulating the cooling fluid between the passage section 34 and the collection section 54, even in the event of overpressure in one or more cells 70 .

Claims (18)

Module de batterie (12) comprenant :
- un boitier (16) s’étendant suivant un axe longitudinal (A-A’), le boitier (16) comprenant une paroi supérieure (30) et une paroi inférieure (50), le boitier (16) délimitant un volume intermédiaire (18) entre la paroi supérieure (30) et la paroi inférieure (50);
- au moins un bloc de cellules (20) inséré dans le volume intermédiaire (18), le bloc de cellules (20) comportant une pluralité de cellules électrochimiques (70), chaque cellule électrochimique (70) s’étendant suivant sa hauteur entre une extrémité inférieure (90A) et une extrémité supérieure (90B), le boitier (16) définissant un distributeur (22) de fluide de refroidissement débouchant en amont, par une ouverture d’amenée (36) de fluide de refroidissement et en aval, par un passage (38) de distribution de fluide de refroidissement à travers le ou chaque bloc de cellules (20), le boitier (16) définissant un collecteur (24) de fluide de refroidissement, s’étendant entre un passage (58) de collecte du fluide de refroidissement ayant traversé le bloc de cellules (20) et une ouverture (56) d’évacuation de fluide de refroidissement hors du boitier (16),
caractérisé en ce que le bloc de cellules (20) est incliné par rapport à l’axe longitudinal (A-A’) d’un angle non nul et inférieur à 90 °, le distributeur (22) présentant une section transversale (34) de passage de fluide de refroidissement d’aire décroissante le long du bloc de cellules (20) depuis l’ouverture d’amenée (36) et le collecteur (24) présentant une section transversale (54) de collecte de fluide de refroidissement d’aire croissante vers l’ouverture d’évacuation (56) le long du bloc de cellules (20).
Battery module (12) comprising:
- a housing (16) extending along a longitudinal axis (A-A'), the housing (16) comprising an upper wall (30) and a lower wall (50), the housing (16) delimiting an intermediate volume ( 18) between the upper wall (30) and the lower wall (50);
- at least one cell block (20) inserted in the intermediate volume (18), the cell block (20) comprising a plurality of electrochemical cells (70), each electrochemical cell (70) extending along its height between a lower end (90A) and an upper end (90B), the housing (16) defining a cooling fluid distributor (22) opening upstream, through a cooling fluid supply opening (36) and downstream, through a cooling fluid distribution passage (38) through the or each cell block (20), the housing (16) defining a cooling fluid collector (24), extending between a collection passage (58) cooling fluid having passed through the cell block (20) and an opening (56) for evacuating cooling fluid out of the housing (16),
characterized in that the block of cells (20) is inclined relative to the longitudinal axis (A-A') by a non-zero angle and less than 90°, the distributor (22) having a cross section (34) cooling fluid passage of decreasing area along the cell block (20) from the supply opening (36) and the collector (24) having a cross section (54) for collecting cooling fluid of increasing area towards the discharge opening (56) along the cell block (20).
Module de batterie (12) selon la revendication 1, dans lequel l’angle d’inclinaison (α) du bloc de cellules (20) par rapport à l’axe longitudinal (A-A’) est compris entre 0,5 ° et 5°.Battery module (12) according to claim 1, in which the angle of inclination (α) of the cell block (20) relative to the longitudinal axis (A-A') is between 0.5 ° and 5°. Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la paroi supérieure (30) est parallèle à la paroi inférieure (50) et est parallèle à l’axe longitudinal (A-A’).Battery module (12) according to any one of claims 1 or 2, wherein the upper wall (30) is parallel to the lower wall (50) and is parallel to the longitudinal axis (A-A'). Module de batterie (12) selon la revendication 3, dans lequel l’une de la paroi supérieure (30) et de la paroi inférieure (50) délimite au moins partiellement la section transversale (34) de passage de fluide de refroidissement, l’autre de la paroi supérieure (30) et de la paroi inférieure (50) délimite au moins partiellement la section transversale (54) de collecte de fluide de refroidissement.Battery module (12) according to claim 3, in which one of the upper wall (30) and the lower wall (50) at least partially delimits the cross section (34) for passing the cooling fluid, the other of the upper wall (30) and the lower wall (50) at least partially delimits the cross section (54) for collecting the cooling fluid. Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les extrémités supérieures (90A) des cellules électrochimiques (70) du bloc de cellules (20) sont situées dans un plan supérieur (P1), ou/et les extrémités inférieures (90B) des cellules électrochimiques (70) du bloc de cellules (20) sont situées dans un plan inférieur (P2), l’un au moins du plan supérieur (P1) et du plan inférieur (P2) étant incliné par rapport à l’axe longitudinal (A-A’) d’un angle non nul et inférieur à 90°.Battery module (12) according to any one of the preceding claims, in which the upper ends (90A) of the electrochemical cells (70) of the cell block (20) are located in an upper plane (P1), or/and the lower ends (90B) of the electrochemical cells (70) of the cell block (20) are located in a lower plane (P2), at least one of the upper plane (P1) and the lower plane (P2) being inclined relative to to the longitudinal axis (A-A') of a non-zero angle and less than 90°. Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la hauteur maximale (H2) de la section de collecte (54) de fluide de refroidissement dans le collecteur (24) est supérieure à la hauteur maximale (h1) de la section de passage (34) de fluide de refroidissement dans le distributeur (22).Battery module (12) according to any one of the preceding claims, wherein the maximum height (H2) of the cooling fluid collection section (54) in the collector (24) is greater than the maximum height (h1) of the cooling fluid passage section (34) in the distributor (22). Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque cellule électrochimique (70) présente une surface périphérique (92) extérieure, le bloc de cellules (20) présentant au moins un canal (98) de circulation de fluide de refroidissement raccordant le distributeur (22) au collecteur (24) pour chaque cellule électrochimique (70) du bloc de cellules (20), le canal de circulation (98) s’étendant autour d’au moins une partie de la surface périphérique (92) extérieure de la cellule électrochimique (70), avantageusement autour de toute la surface périphérique (92) extérieure de la cellule électrochimique (70).Battery module (12) according to any one of the preceding claims, in which each electrochemical cell (70) has an external peripheral surface (92), the cell block (20) having at least one channel (98) for circulation of cooling fluid connecting the distributor (22) to the collector (24) for each electrochemical cell (70) of the cell block (20), the circulation channel (98) extending around at least part of the peripheral surface (92) exterior of the electrochemical cell (70), advantageously around the entire exterior peripheral surface (92) of the electrochemical cell (70). Module de batterie (12) selon la revendication 7, dans lequel le bloc de cellules (20) comporte une structure alvéolaire (74) définissant, pour chaque cellule électrochimique (70), une alvéole (94) recevant la cellule électrochimique (70), chaque alvéole (94) étant délimitée par une cloison périphérique (96), le canal de circulation (98) étant défini entre la cloison périphérique (96) et la surface périphérique (92) extérieure de la cellule électrochimique (70).Battery module (12) according to claim 7, in which the cell block (20) comprises a cellular structure (74) defining, for each electrochemical cell (70), a cell (94) receiving the electrochemical cell (70), each cell (94) being delimited by a peripheral partition (96), the circulation channel (98) being defined between the peripheral partition (96) and the external peripheral surface (92) of the electrochemical cell (70). Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel le bloc de cellules (20) comporte au moins une plaque supérieure (76) ajourée, disposée sur les extrémités supérieures (90A) des cellules électrochimiques (70) et au moins une plaque inférieure (78) ajourée, disposée en dessous des extrémités inférieures (90B) des cellules électrochimiques (70), les plaques supérieure et inférieure (76, 78) présentant en regard de chaque cellule électrochimique (70), un trou traversant (100, 110).Battery module (12) according to any one of claims 7 or 8, in which the cell block (20) comprises at least one upper plate (76) perforated, arranged on the upper ends (90A) of the electrochemical cells (70 ) and at least one perforated lower plate (78), arranged below the lower ends (90B) of the electrochemical cells (70), the upper and lower plates (76, 78) having opposite each electrochemical cell (70), a through hole (100, 110). Module de batterie (12) selon la revendication 9, dans lequel les plaques supérieure et inférieure (76, 78) comprennent, dans chaque trou traversant (100, 110) en regard de chaque cellule électrochimique (70), au moins une patte (102, 112) de retenue de la cellule électrochimique (70).Battery module (12) according to claim 9, wherein the upper and lower plates (76, 78) comprise, in each through hole (100, 110) facing each electrochemical cell (70), at least one tab (102). , 112) for retaining the electrochemical cell (70). Module de batterie (12) selon la revendication 9, dans lequel le bloc de cellules (20) comporte pour chaque cellule (70), une capsule supérieure (130) engagée sur l’extrémité supérieure (90A) de la cellule (70) et une capsule inférieure (140) engagée sur l’extrémité inférieure (90B) de la cellule (70), la capsule supérieure (130) et la capsule inférieure (140) étant munies chacune d’un orifice traversant (152), la capsule supérieure (130) et la capsule inférieure (140) étant calées respectivement dans un trou traversant (100, 110) respectif de la plaque supérieure (76) et de la plaque inférieure (78).Battery module (12) according to claim 9, in which the cell block (20) comprises for each cell (70), an upper capsule (130) engaged on the upper end (90A) of the cell (70) and a lower capsule (140) engaged on the lower end (90B) of the cell (70), the upper capsule (130) and the lower capsule (140) each being provided with a through orifice (152), the upper capsule (130) and the lower capsule (140) being wedged respectively in a through hole (100, 110) respective of the upper plate (76) and the lower plate (78). Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendication 9 à 11, dans lequel le bloc de cellules (20) comporte une barre supérieure (80) de connexion électrique ajourée, disposée au contact de la plaque supérieure (76), et/ou une barre inférieure (82) de connexion électrique, disposée au contact de la plaque inférieure (78).Battery module (12) according to any one of claims 9 to 11, in which the cell block (20) comprises an upper bar (80) of perforated electrical connection, arranged in contact with the upper plate (76), and /or a lower electrical connection bar (82), placed in contact with the lower plate (78). Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le distributeur (22) est situé au-dessus du bloc de cellules (20), le collecteur (24) étant situé en dessous du bloc de cellules (20).Battery module (12) according to any one of the preceding claims, wherein the distributor (22) is located above the cell block (20), the collector (24) being located below the cell block (20). ). Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bloc de cellules (20) comporte une pluralité de sous-blocs de cellules adjacents (120A, 120B, 120C), chaque sous-bloc de cellules (120A, 120B, 120C) étant incliné par rapport à l’axe longitudinal (A-A’), de l’angle non nul et inférieur à 90°.A battery module (12) according to any one of the preceding claims, wherein the cell block (20) comprises a plurality of adjacent sub-cell blocks (120A, 120B, 120C), each sub-cell block (120A , 120B, 120C) being inclined relative to the longitudinal axis (A-A'), of the non-zero angle and less than 90°. Module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide de refroidissement est un gaz, notamment de l’air.Battery module (12) according to any one of the preceding claims, in which the cooling fluid is a gas, in particular air. Batterie (10), comprenant :
- au moins un module de batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes ;
- un système (14) d’alimentation en fluide de refroidissement, le système d’alimentation (14) étant raccordé à l’ouverture d’amenée (36) du distributeur (22) du ou de chaque module de batterie (12).
Battery (10), comprising:
- at least one battery module (12) according to any one of the preceding claims;
- a cooling fluid supply system (14), the supply system (14) being connected to the inlet opening (36) of the distributor (22) of the or each battery module (12).
Procédé de refroidissement d’une batterie (10), comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d’une batterie (10) selon la revendication 16 ;
- activation du système d’alimentation en fluide de refroidissement (14) pour engendrer un flux de fluide de refroidissement;
- circulation du fluide de refroidissement à travers le distributeur (22), à travers le bloc de cellules (20), et collecte du fluide de refroidissement dans le collecteur (24) avant d’être évacué par l’ouverture d’évacuation (56).
Method for cooling a battery (10), comprising the following steps:
- supply of a battery (10) according to claim 16;
- activation of the cooling fluid supply system (14) to generate a flow of cooling fluid;
- circulation of the cooling fluid through the distributor (22), through the cell block (20), and collection of the cooling fluid in the collector (24) before being evacuated through the evacuation opening (56 ).
Procédé selon la revendication 17, dans lequel chaque cellule électrochimique (70) présente une surface périphérique (92) extérieure, le bloc de cellules (20) présentant au moins un canal (98) de circulation de fluide de refroidissement raccordant le distributeur (22) au collecteur (24) pour chaque cellule électrochimique (70) du bloc de cellules (20), le canal de circulation (98) s’étendant autour d’au moins une partie de la surface périphérique (92) extérieure de la cellule électrochimique (70), le fluide de refroidissement circulant dans le canal de circulation (98) et balayant au moins partiellement la surface périphérique (92) de chaque cellule électrochimique (70) du bloc de cellules (20).Method according to claim 17, in which each electrochemical cell (70) has an external peripheral surface (92), the cell block (20) having at least one cooling fluid circulation channel (98) connecting the distributor (22) to the collector (24) for each electrochemical cell (70) of the cell block (20), the circulation channel (98) extending around at least part of the outer peripheral surface (92) of the electrochemical cell ( 70), the cooling fluid circulating in the circulation channel (98) and sweeping at least partially the peripheral surface (92) of each electrochemical cell (70) of the cell block (20).
FR2200749A 2022-01-28 2022-01-28 Battery module, battery and associated cooling method Pending FR3132391A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2200749A FR3132391A1 (en) 2022-01-28 2022-01-28 Battery module, battery and associated cooling method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2200749A FR3132391A1 (en) 2022-01-28 2022-01-28 Battery module, battery and associated cooling method
FR2200749 2022-01-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3132391A1 true FR3132391A1 (en) 2023-08-04

Family

ID=81448515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2200749A Pending FR3132391A1 (en) 2022-01-28 2022-01-28 Battery module, battery and associated cooling method

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3132391A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
CN2842750Y (en) 2005-11-21 2006-11-29 北京有色金属研究总院 Cell-box convenient for ventilating and radiating of cell
WO2007097594A1 (en) * 2006-02-27 2007-08-30 Lg Chem, Ltd. Middle and large-sized battery pack of excellent cooling efficiency
US20170033420A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 Lg Chem, Ltd. Battery pack
WO2020154759A1 (en) * 2019-01-29 2020-08-06 Re:Start Charging Services Pty Ltd Battery pack
EP3764423A1 (en) * 2019-07-08 2021-01-13 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Busbar for battery pack, intended for electrically connecting at least one battery from the pack and to allow the circulation of a heat-transfer fluid within it for optimal cooling of the battery and the pack, particularly in the event of thermal runaway

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
CN2842750Y (en) 2005-11-21 2006-11-29 北京有色金属研究总院 Cell-box convenient for ventilating and radiating of cell
WO2007097594A1 (en) * 2006-02-27 2007-08-30 Lg Chem, Ltd. Middle and large-sized battery pack of excellent cooling efficiency
US20170033420A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 Lg Chem, Ltd. Battery pack
WO2020154759A1 (en) * 2019-01-29 2020-08-06 Re:Start Charging Services Pty Ltd Battery pack
EP3764423A1 (en) * 2019-07-08 2021-01-13 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Busbar for battery pack, intended for electrically connecting at least one battery from the pack and to allow the circulation of a heat-transfer fluid within it for optimal cooling of the battery and the pack, particularly in the event of thermal runaway

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0964460A1 (en) Monobloc battery having a heat exchange device by means of a circulating fluid
WO2018104505A1 (en) Electrical energy storage device for a motor vehicle and attachment forming a portion of the housing of such an energy storage device
EP4062120B1 (en) Thermal management system for an electric component
EP3970228A1 (en) Cooling device of an electrical storage system and method using the cooling device
FR3112433A1 (en) Electricity storage battery and method of manufacturing such a battery
WO2020234210A1 (en) Battery equipped with a temperature regulation device using a dielectric fluid
FR2988522A1 (en) Battery element i.e. battery container, for electric storage unit of electric vehicle, has cells mechanically and electrically connected inside closed container, and ventilation openings allowing circulation of air through cells
FR3132391A1 (en) Battery module, battery and associated cooling method
EP3925018A1 (en) Battery unit and motor vehicle provided with at least one such unit
EP3970227A1 (en) Cooling device of an electrical storage system and method using the cooling device
WO2022214571A1 (en) Longitudinal plate for a thermal treatment device
FR3107613A1 (en) VEHICLE BATTERY MODULE
FR3078828A1 (en) ELECTRICAL BATTERY FOR VEHICLE
EP3903363B1 (en) Electric battery module and battery comprising at least one such module
FR2974249A1 (en) Modular device for transferring temperature to e.g. lithium ion battery that is utilized for traction of electric car, has power conducting frame whose elements are provided in contact with heat conductive plate
FR3105384A1 (en) Heat exchange device for electrical and / or electronic components
WO2022129387A1 (en) Electricity-storage battery and assembly comprising an air conditioning unit and such an electricity-storage battery
FR3125923A1 (en) Electricity storage module and battery, corresponding manufacturing method
FR3125360A1 (en) Electricity storage battery and corresponding manufacturing method
WO2020254758A1 (en) Device for cooling an electric storage system
FR3140477A1 (en) Device for spacing battery cells of a vehicle battery pack
WO2023187192A1 (en) Battery assembly for a motor vehicle
WO2017109345A1 (en) Heat exchanger, particularly for a motor vehicle
FR3128318A1 (en) Pocket cell and electricity storage battery
FR3123158A1 (en) Electricity storage battery and corresponding manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20230804

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3