FR3135568A1 - Battery and associated cooling process - Google Patents

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Alexandre BEUGNON
Matthieu LEYKO
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SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
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Abstract

Batterie et procédé de refroidissement associé L’invention concerne une batterie (10) comprenant un module électrochimique comportant : - un boîtier (12), - un premier ensemble électrochimique comprenant un premier élément électrochimique (79) et au moins un dispositif séparateur (76, 78) situé face à un côté du premier élément électrochimique (79), le dispositif séparateur (76) définissant au moins une rainure (96), la rainure (96) délimitant avec le boîtier (12) ou avec une première plaque séparatrice au moins un canal de refroidissement (102), pour chaque canal de refroidissement (102), une paroi amont (20) et une paroi aval (22) du boîtier (12) définissant une ouverture d’amenée (110) et une ouverture d’évacuation (112) débouchant dans le canal de refroidissement (102), la batterie (10) comprenant en outre un système d’alimentation (16) en fluide de refroidissement apte à faire circuler un fluide de refroidissement dans le canal de refroidissement (102). Figure pour l'abrégé : Figure 7Battery and associated cooling method The invention relates to a battery (10) comprising an electrochemical module comprising: - a housing (12), - a first electrochemical assembly comprising a first electrochemical element (79) and at least one separator device (76, 78) located facing one side of the first electrochemical element (79), the separator device (76) defining at least one groove (96), the groove (96) delimiting with the housing (12) or with a first separator plate at least a cooling channel (102), for each cooling channel (102), an upstream wall (20) and a downstream wall (22) of the housing (12) defining an inlet opening (110) and an outlet opening (112) opening into the cooling channel (102), the battery (10) further comprising a cooling fluid supply system (16) capable of circulating a cooling fluid in the cooling channel (102). Figure for abstract: Figure 7

Description

Batterie et procédé de refroidissement associéBattery and associated cooling process

La présente invention concerne selon un premier aspect une batterie.According to a first aspect, the present invention relates to a battery.

Par exemple, la batterie est destinée à être embarquée dans un véhicule, par exemple dans un véhicule automobile, un aéronef, ou un navire. En variante, la batterie est destinée à être implémentée dans un système de stockage d’énergie pour environnements difficiles.For example, the battery is intended to be embedded in a vehicle, for example in a motor vehicle, an aircraft, or a ship. Alternatively, the battery is intended to be implemented in an energy storage system for harsh environments.

La batterie comprend au moins un élément électrochimique, par exemple un accumulateur lithium-ion. Généralement, pour délivrer une puissance suffisante, ce type de batterie comprend au moins un module électrochimique comportant une pluralité d’éléments électrochimiques connectés électriquement entre eux.The battery comprises at least one electrochemical element, for example a lithium-ion accumulator. Generally, to deliver sufficient power, this type of battery comprises at least one electrochemical module comprising a plurality of electrochemical elements electrically connected to each other.

En fonctionnement ou lors de la charge, chacun des éléments électrochimiques dissipe une quantité importante de chaleur. Si la chaleur n’est pas évacuée efficacement, une température excessive à l’intérieur de la batterie peut conduire à son emballement thermique ou à une perte de performances à long terme. Lorsque la batterie comprend une quantité importante d’éléments électrochimiques, des différences de température entre les différents éléments électrochimiques peuvent affecter les performances de la batterie en charge et décharge.In operation or when charging, each of the electrochemical elements dissipates a significant amount of heat. If heat is not removed effectively, excessive temperature inside the battery can lead to its thermal runaway or long-term loss of performance. When the battery includes a significant quantity of electrochemical elements, temperature differences between the different electrochemical elements can affect the performance of the battery in charging and discharging.

Pour pallier ce problème, US 2006/0216582 A1 décrit une batterie comprenant un système de refroidissement dans lequel la chaleur émise par la batterie est dissipée par conduction par l’intermédiaire d’organes de dissipation fixés sur les parois extérieures de la batterie et de ventilateurs qui déplacent l’air situé entre les organes de dissipation.To overcome this problem, US 2006/0216582 A1 describes a battery comprising a cooling system in which the heat emitted by the battery is dissipated by conduction via dissipation members fixed on the exterior walls of the battery and fans which move the air located between the dissipation organs.

Cependant, un tel système ne donne pas entière satisfaction car il ne permet pas de refroidir efficacement et de manière homogène chaque élément électrochimique.However, such a system is not entirely satisfactory because it does not allow each electrochemical element to be cooled efficiently and uniformly.

Un but de l’invention est de fournir une batterie qui soit particulièrement efficace pour refroidir le ou les éléments électrochimiques de la batterie, tout en étant particulièrement adapté à des environnements difficiles et poussiéreux.An aim of the invention is to provide a battery which is particularly effective in cooling the electrochemical element(s) of the battery, while being particularly suitable for difficult and dusty environments.

A cet effet, l’invention a pour objet une batterie comprenant au moins un module électrochimique, chaque module électrochimique comprenant :To this end, the subject of the invention is a battery comprising at least one electrochemical module, each electrochemical module comprising:

- un boîtier s’étendant selon un axe longitudinal entre une paroi amont et une paroi aval, le boîtier délimitant un volume intérieur,- a housing extending along a longitudinal axis between an upstream wall and a downstream wall, the housing defining an interior volume,

- au moins un premier ensemble électrochimique reçu dans le volume intérieur, le premier ensemble électrochimique comprenant un premier élément électrochimique et au moins un dispositif séparateur situé face à un côté du premier élément électrochimique selon un axe transversal sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal, le dispositif séparateur définissant au moins une rainure,- at least a first electrochemical assembly received in the interior volume, the first electrochemical assembly comprising a first electrochemical element and at least one separator device located facing one side of the first electrochemical element along a transverse axis substantially perpendicular to the longitudinal axis, the separator device defining at least one groove,

la rainure délimitant avec le boîtier ou avec une première plaque séparatrice reçue dans le volume intérieur au moins un canal de refroidissement s’étendant entre une extrémité amont et une extrémité aval depuis la paroi amont vers la paroi aval,the groove delimiting with the housing or with a first separator plate received in the interior volume at least one cooling channel extending between an upstream end and a downstream end from the upstream wall towards the downstream wall,

pour chaque canal de refroidissement, la paroi amont définissant une ouverture d’amenée de fluide de refroidissement débouchant dans l’extrémité amont du canal de refroidissement, la paroi aval définissant une ouverture d’évacuation de fluide de refroidissement débouchant dans l’extrémité aval du canal de refroidissement,for each cooling channel, the upstream wall defining a cooling fluid supply opening opening into the upstream end of the cooling channel, the downstream wall defining a cooling fluid discharge opening opening into the downstream end of the cooling channel,

la batterie comprenant en outre un système d’alimentation en fluide de refroidissement raccordé fluidiquement à l’ouverture d’amenée de fluide de refroidissement de chacun des canaux de refroidissement, le système d’alimentation en fluide de refroidissement étant apte à faire circuler un fluide de refroidissement dans le canal de refroidissement depuis l’ouverture d’amenée vers l’ouverture d’évacuation.the battery further comprising a cooling fluid supply system fluidly connected to the cooling fluid supply opening of each of the cooling channels, the cooling fluid supply system being capable of circulating a fluid cooling in the cooling channel from the inlet opening to the outlet opening.

Ainsi, chacun des canaux de refroidissement permet de refroidir efficacement le ou les éléments électrochimiques puisque le fluide de refroidissement circule sur toute la longueur de chaque élément électrochimique. Chaque canal de refroidissement est isolé du reste du volume intérieur de la batterie. Ceci empêche l’accumulation de poussière ou de particules à l’intérieur du volume intérieur de la batterie et notamment au niveau des contacts électriques.Thus, each of the cooling channels makes it possible to effectively cool the electrochemical element(s) since the cooling fluid circulates over the entire length of each electrochemical element. Each cooling channel is isolated from the rest of the interior volume of the battery. This prevents the accumulation of dust or particles inside the interior volume of the battery and particularly at the electrical contacts.

La batterie selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :The battery according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:

- le dispositif séparateur délimite une pluralité de rainures ;- the separator device delimits a plurality of grooves;

- la ou chaque rainure est traversante ;- the or each groove is through;

- la ou chaque rainure s’étend selon un axe sensiblement parallèle à l’axe longitudinal ;- the or each groove extends along an axis substantially parallel to the longitudinal axis;

- la ou chaque rainure s’étend sur le dispositif séparateur entre une extrémité amont et une extrémité aval, l’extrémité amont et l’extrémité aval étant situées à l’écart de la paroi amont et de la paroi aval ;- the or each groove extends on the separator device between an upstream end and a downstream end, the upstream end and the downstream end being located away from the upstream wall and the downstream wall;

- le dispositif séparateur est fait en matériau élastique ;- the separator device is made of elastic material;

- le premier ensemble électrochimique comprend un premier dispositif séparateur et un deuxième dispositif séparateur disposés de part et d’autre de la première cellule électrochimique selon l’axe transversal, chacun des premier et deuxième dispositifs séparateur définissant au moins une rainure ;- the first electrochemical assembly comprises a first separator device and a second separator device arranged on either side of the first electrochemical cell along the transverse axis, each of the first and second separator devices defining at least one groove;

- le boîtier comprend une paroi latérale reliant la paroi amont à la paroi aval, la rainure du deuxième dispositif séparateur et la paroi latérale délimitant entre eux un canal de refroidissement, la paroi latérale délimitant intérieurement un conduit d’amenée situé entre l’ouverture d’amenée et le canal de refroidissement et un conduit d’évacuation situé entre le canal de refroidissement et l’ouverture d’évacuation ;- the housing comprises a side wall connecting the upstream wall to the downstream wall, the groove of the second separator device and the side wall delimiting between them a cooling channel, the side wall internally delimiting a supply conduit located between the opening of the inlet and the cooling channel and an evacuation conduit located between the cooling channel and the evacuation opening;

- la batterie comprend au moins une première plaque séparatrice délimitant avec le boîtier un premier espace intérieur et un deuxième espace intérieur de part et d’autre de la première plaque séparatrice selon l’axe transversal ;- the battery comprises at least a first separator plate delimiting with the housing a first interior space and a second interior space on either side of the first separator plate along the transverse axis;

- la rainure du premier dispositif séparateur et la première plaque séparatrice délimitent entre eux un canal de refroidissement, la première plaque séparatrice délimitant intérieurement un conduit d’amenée situé entre l’ouverture d’amenée et le canal de refroidissement, et un conduit d’évacuation situé entre le canal de refroidissement et l’ouverture d’évacuation ;- the groove of the first separator device and the first separator plate define between them a cooling channel, the first separator plate internally delimiting a supply conduit located between the supply opening and the cooling channel, and a supply conduit evacuation located between the cooling channel and the evacuation opening;

- le premier ensemble électrochimique est reçu dans le premier espace intérieur, la batterie comprenant en outre au moins un deuxième ensemble électrochimique reçu dans le deuxième espace intérieur, le deuxième ensemble électrochimique comprenant une deuxième cellule électrochimique et au moins un dispositif séparateur définissant au moins une rainure, la première cellule électrochimique étant connectée électriquement à la deuxième cellule électrochimique ; et- the first electrochemical assembly is received in the first interior space, the battery further comprising at least one second electrochemical assembly received in the second interior space, the second electrochemical assembly comprising a second electrochemical cell and at least one separator device defining at least one groove, the first electrochemical cell being electrically connected to the second electrochemical cell; And

- le fluide de refroidissement est de l’air, le système d’alimentation en fluide de refroidissement comprenant un capot monté sur la paroi amont et au moins un ventilateur monté sur le capot, le capot délimitant avec la paroi amont une chambre en communication fluidique avec chaque ouverture d’amenée, le ventilateur étant adapté pour alimenter la chambre en fluide de refroidissement.- the cooling fluid is air, the cooling fluid supply system comprising a cover mounted on the upstream wall and at least one fan mounted on the cover, the cover delimiting with the upstream wall a chamber in fluid communication with each inlet opening, the fan being adapted to supply the chamber with cooling fluid.

L’invention concerne également un procédé de refroidissement d’une batterie telle que décrite ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes :The invention also relates to a method of cooling a battery as described above, the method comprising the following steps:

- fourniture d’une batterie telle que décrite ci-dessus,- supply of a battery as described above,

- activation du système d’alimentation en fluide de refroidissement,- activation of the cooling fluid supply system,

- circulation d’un fluide de refroidissement dans le ou chaque canal de refroidissement depuis l’ouverture d’amenée vers l’ouverture d’évacuation.- circulation of a cooling fluid in the or each cooling channel from the inlet opening to the outlet opening.

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

- la est une vue en perspective d’une batterie selon un mode de réalisation de l’invention,- there is a perspective view of a battery according to one embodiment of the invention,

- les figures 2 à 4 sont des vues en perspectives du boîtier de la batterie de la ,- Figures 2 to 4 are perspective views of the battery housing of the ,

- les figures 5 et 6 sont respectivement des vues en perspective d’ensembles électrochimiques et d’un unique ensemble électrochimique de la batterie de la , et- Figures 5 and 6 are respectively perspective views of electrochemical assemblies and a single electrochemical assembly of the battery of the , And

- les figures 7 et 8 sont deux vues en coupe de la batterie de la réalisées à deux hauteurs différentes selon l’axe d’élévation.- Figures 7 and 8 are two sectional views of the battery of the made at two different heights according to the elevation axis.

Sur la , on a représenté une batterie 10 selon un premier mode de réalisation de l’invention. La batterie 10 comprend un unique module électrochimique 11. Il est entendu que la batterie 10 peut comprendre une pluralité de modules électrochimiques 11 connectés électriquement entre eux.On the , there is shown a battery 10 according to a first embodiment of the invention. The battery 10 comprises a single electrochemical module 11. It is understood that the battery 10 may comprise a plurality of electrochemical modules 11 electrically connected to each other.

Chaque module électrochimique 11 comprend un boîtier 12, au moins un premier ensemble électrochimique 14 reçu à l’intérieur du boîtier 12, et un système d’alimentation 16 en fluide de refroidissement.Each electrochemical module 11 comprises a housing 12, at least a first electrochemical assembly 14 received inside the housing 12, and a cooling fluid supply system 16.

Dans cet exemple, le fluide de refroidissement est un gaz, notamment de l’air. La batterie 10 est refroidie avec un flux gazeux constituant le fluide de refroidissement.In this example, the cooling fluid is a gas, notably air. The battery 10 is cooled with a gas flow constituting the cooling fluid.

Le boîtier 12 s’étend selon un axe longitudinal L entre une paroi amont 20 ( ) et une paroi aval 22 ( ). Le boîtier 12 s’étend selon un axe transversal T sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal L entre une paroi latérale gauche 24 et une paroi latérale droite 26. Les parois latérales gauche 24 et droite 26 relient la paroi amont 20 à la paroi aval 22. Le boîtier 12 s’étend en outre selon un axe d’élévation Z sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal L et à l’axe transversal T entre une paroi inférieure 28 et une paroi supérieure 30. La paroi inférieure 28 et la paroi supérieure 30 relient chacune la paroi amont 20, la paroi aval 22, la paroi latérale gauche 24 et la paroi latérale droite 26 entre elles.The housing 12 extends along a longitudinal axis L between an upstream wall 20 ( ) and a downstream wall 22 ( ). The housing 12 extends along a transverse axis T substantially perpendicular to the longitudinal axis L between a left side wall 24 and a right side wall 26. The left 24 and right side walls 26 connect the upstream wall 20 to the downstream wall 22 The housing 12 further extends along an elevation axis Z substantially perpendicular to the longitudinal axis L and to the transverse axis T between a lower wall 28 and an upper wall 30. The lower wall 28 and the upper wall 30 each connect the upstream wall 20, the downstream wall 22, the left side wall 24 and the right side wall 26 between them.

Dans la suite de la description, les termes « amont » et « aval » sont utilisés en référence au sens de circulation du fluide de refroidissement dans la batterie 10. Ainsi, le fluide de refroidissement pénètre à l’intérieur du boîtier 12 par la paroi amont 20 et ressort du boîtier 12 par la paroi aval 22. Les termes « gauche » et « droite » sont relatifs à l’axe longitudinal L, lui-même orienté dans le sens amont-aval. Les termes « supérieur » et « inférieur » sont relatifs à l’axe d’élévation Z.In the remainder of the description, the terms "upstream" and "downstream" are used with reference to the direction of circulation of the cooling fluid in the battery 10. Thus, the cooling fluid enters the interior of the housing 12 through the wall upstream 20 and spring from the housing 12 by the downstream wall 22. The terms “left” and “right” relate to the longitudinal axis L, itself oriented in the upstream-downstream direction. The terms “upper” and “lower” relate to the Z elevation axis.

Le boîtier 12 délimite intérieurement un volume intérieur 32. En particulier, le volume intérieur 32 est délimité par la paroi amont 20, la paroi aval 22, la paroi supérieure 30, la paroi inférieure 28, la paroi latérale gauche 24 et la paroi latérale droite 26.The housing 12 internally delimits an interior volume 32. In particular, the interior volume 32 is delimited by the upstream wall 20, the downstream wall 22, the upper wall 30, the lower wall 28, the left side wall 24 and the right side wall 26.

Par exemple, comme illustré sur les figures 2 et 3, la paroi amont 20 et la paroi aval 22 s’étendent respectivement dans un plan amont P1 et un plan aval P2, sensiblement parallèles entre eux. De la même manière, les parois latérales gauche 24 et droite 26 s’étendent respectivement dans un plan gauche P3 et un plan droit P4, sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires aux plans amont P1 et aval P2.For example, as illustrated in Figures 2 and 3, the upstream wall 20 and the downstream wall 22 extend respectively in an upstream plane P1 and a downstream plane P2, substantially parallel to each other. In the same way, the left side walls 24 and right 26 extend respectively in a left plane P3 and a right plane P4, substantially parallel to each other and substantially perpendicular to the upstream planes P1 and downstream P2.

De préférence, la batterie 10 comprend un capot supérieur 34 définissant la paroi supérieure 30, et deux bornes 36, respectivement d’une première polarité et d’une deuxième polarité, opposée à la première polarité, fixées sur le capot supérieur 34. En variante, les bornes 36 sont situées sur la paroi latérale gauche 24 ou la paroi latérale droite 26.Preferably, the battery 10 comprises an upper cover 34 defining the upper wall 30, and two terminals 36, respectively of a first polarity and a second polarity, opposite to the first polarity, fixed on the upper cover 34. Alternatively , the terminals 36 are located on the left side wall 24 or the right side wall 26.

De préférence, la batterie 10 comprend au moins une première plaque séparatrice 38a reçue dans le volume intérieur 32, délimitant le volume intérieur 32 en au moins un premier espace intérieur 40 et un deuxième espace intérieur 42.Preferably, the battery 10 comprises at least a first separator plate 38a received in the interior volume 32, delimiting the interior volume 32 into at least a first interior space 40 and a second interior space 42.

De préférence, comme illustré sur la , la batterie 10 comprend une pluralité de plaques séparatrices 38a, …, 38d reçues à l’intérieur du volume intérieur 32, délimitant une pluralité d’espaces intérieurs 46 à l’intérieur du volume intérieur 32. Les espaces intérieurs 46 sont adjacents les uns par rapport aux autres selon l’axe transversal T. Chaque plaque séparatrice 38a, …, 38d s’étend entre la paroi amont 20 et la paroi aval 22, dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan amont P1 et au plan aval P2. Chaque plaque séparatrice 38a, …, 38d s’étend selon un axe sensiblement parallèle à l’axe longitudinal L entre une extrémité amont 48 fixée sur la paroi amont 20 ou en appui contre la paroi amont 20, et une extrémité aval 50 fixée sur la paroi aval 22 ou en appui contre la paroi aval 22. Chaque plaque séparatrice 38a, …, 38d est de préférence en outre fixée sur la paroi inférieure 28 ou en appui contre la paroi inférieure 28. Chaque plaque séparatrice 38a, …, 38d est entièrement reçue dans le volume intérieur 32.Preferably, as illustrated in the , the battery 10 comprises a plurality of separator plates 38a, ..., 38d received inside the interior volume 32, delimiting a plurality of interior spaces 46 inside the interior volume 32. The interior spaces 46 are adjacent to each other relative to the others along the transverse axis T. Each separator plate 38a, ..., 38d extends between the upstream wall 20 and the downstream wall 22, in a plane substantially perpendicular to the upstream plane P1 and the downstream plane P2. Each separator plate 38a, ..., 38d extends along an axis substantially parallel to the longitudinal axis L between an upstream end 48 fixed on the upstream wall 20 or resting against the upstream wall 20, and a downstream end 50 fixed on the downstream wall 22 or resting against the downstream wall 22. Each separator plate 38a, ..., 38d is preferably also fixed on the lower wall 28 or resting against the lower wall 28. Each separator plate 38a, ..., 38d is entirely received in the interior volume 32.

Dans le mode de réalisation illustré, la batterie 10 comprend quatre plaques séparatrices 38a, …, 38d, à savoir, en plus de la première plaque séparatrice 38a, une deuxième plaque séparatrice 38b, une troisième séparatrice 38c et une quatrième plaque séparatrice 38d, délimitant à l’intérieur du volume intérieur 32, avec la paroi latérale gauche 24 et la paroi latérale droite 26, cinq espaces intérieurs 46, à savoir, en plus du premier espace intérieur 40 et du deuxième espace intérieur 42, un troisième espace intérieur 58, un quatrième espace intérieur 60 et un cinquième espace intérieur 62.In the illustrated embodiment, the battery 10 comprises four separator plates 38a, ..., 38d, namely, in addition to the first separator plate 38a, a second separator plate 38b, a third separator 38c and a fourth separator plate 38d, delimiting inside the interior volume 32, with the left side wall 24 and the right side wall 26, five interior spaces 46, namely, in addition to the first interior space 40 and the second interior space 42, a third interior space 58, a fourth interior space 60 and a fifth interior space 62.

Le premier ensemble électrochimique 14 est reçu dans le premier espace intérieur 40. De préférence, la batterie 10 comprend au moins un deuxième ensemble électrochimique 64 reçu dans le deuxième espace intérieur 42.The first electrochemical assembly 14 is received in the first interior space 40. Preferably, the battery 10 comprises at least one second electrochemical assembly 64 received in the second interior space 42.

De préférence, la batterie 10 comprend une pluralité d’ensembles électrochimiques 66 disposés de manière adjacente les uns par rapport aux autres selon l’axe transversal T. Dans l’exemple illustré, la batterie 10 comprend cinq ensembles électrochimiques 66 reçus chacun dans un espace intérieur 46, à savoir, en plus du premier ensemble électrochimique 14 et du deuxième ensemble électrochimique 64, un troisième ensemble électrochimique 68 reçu dans le troisième espace intérieur 58, un quatrième ensemble électrochimique 70 reçu dans le quatrième espace intérieur 60 et un cinquième ensemble électrochimique 72 reçu dans le cinquième espace intérieur 62.Preferably, the battery 10 comprises a plurality of electrochemical assemblies 66 arranged adjacent to each other along the transverse axis T. In the example illustrated, the battery 10 comprises five electrochemical assemblies 66 each received in a space interior 46, namely, in addition to the first electrochemical assembly 14 and the second electrochemical assembly 64, a third electrochemical assembly 68 received in the third interior space 58, a fourth electrochemical assembly 70 received in the fourth interior space 60 and a fifth electrochemical assembly 72 received in the fifth interior space 62.

Chaque ensemble électrochimique 66 comprend un élément électrochimique 74 et au moins un premier dispositif séparateur 76. En particulier, le premier ensemble électrochimique 14 comprend un premier élément électrochimique 79, et le deuxième ensemble électrochimique 64 comprend un deuxième élément électrochimique 77. Avantageusement, chaque ensemble électrochimique 74 comprend en outre un deuxième dispositif séparateur 78.Each electrochemical assembly 66 comprises an electrochemical element 74 and at least one first separator device 76. In particular, the first electrochemical assembly 14 comprises a first electrochemical element 79, and the second electrochemical assembly 64 comprises a second electrochemical element 77. Advantageously, each assembly electrochemical 74 further comprises a second separator device 78.

Chaque élément électrochimique 74 s’étend selon un axe C sensiblement entre une extrémité supérieure 80 située face à la paroi supérieure 30 du boîtier 12 et une extrémité inférieure 82 située face à la paroi inférieure 28 du boîtier 12. Chaque élément électrochimique 74 s’étend en outre selon un axe D sensiblement perpendiculaire à l’axe C entre une surface amont 84 s’étendant face à la paroi amont 20 et une surface aval 86 s’étendant face à la paroi amont 22. Chaque élément électrochimique 74 s’étend en outre selon un axe E sensiblement perpendiculaire aux axes C et D entre une surface gauche 88 s’étendant du côté de la paroi latérale gauche 24 et une surface droite 90 s’étendant du côté de la paroi latérale droite 26. Lorsque l’élément électrochimique 74 est reçu dans le volume intérieur, l’axe C est sensiblement parallèle à l’axe d’élévation Z, l’axe D est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal L et l’axe E est sensiblement parallèle à l’axe transversal T.Each electrochemical element 74 extends along an axis C substantially between an upper end 80 located facing the upper wall 30 of the housing 12 and a lower end 82 located facing the lower wall 28 of the housing 12. Each electrochemical element 74 extends further along an axis D substantially perpendicular to the axis C between an upstream surface 84 extending facing the upstream wall 20 and a downstream surface 86 extending facing the upstream wall 22. Each electrochemical element 74 extends in further along an axis E substantially perpendicular to the axes C and D between a left surface 88 extending on the side of the left side wall 24 and a right surface 90 extending on the side of the right side wall 26. When the electrochemical element 74 is received in the interior volume, the axis C is substantially parallel to the elevation axis Z, the axis D is substantially parallel to the longitudinal axis L and the axis E is substantially parallel to the transverse axis T.

L’élément électrochimique 74 est destiné à stocker et/ou à produire une puissance électrique à des bornes 92 de l’élément électrochimique qui sont ici situées sur l’extrémité supérieure 80. La structure d’un tel élément électrochimique 74 est connue de l’état de la technique et n’est pas décrite en détail ici.The electrochemical element 74 is intended to store and/or produce electrical power at terminals 92 of the electrochemical element which are here located on the upper end 80. The structure of such an electrochemical element 74 is known from state of the art and is not described in detail here.

Dans l’exemple illustré, chaque élément électrochimique 74 est un accumulateur prismatique, par exemple lithium-ion. En variante, chaque élément électrochimique 74 est une poche ou pochette (« pouch » en langue anglaise) comprenant une enveloppe souple.In the example illustrated, each electrochemical element 74 is a prismatic accumulator, for example lithium-ion. Alternatively, each electrochemical element 74 is a pocket or pouch (“pouch” in English) comprising a flexible envelope.

La batterie 10 comprend en particulier des organes de connexion 94 reliant électriquement en série les bornes 92 des éléments électrochimiques 74 des ensembles électrochimiques 66.The battery 10 comprises in particular connection members 94 electrically connecting in series the terminals 92 of the electrochemical elements 74 of the electrochemical assemblies 66.

Le premier dispositif séparateur 76 et le deuxième dispositif séparateur 78 sont situés de part et d’autre de chaque élément électrochimique 74 selon l’axe transversal T. En particulier, le premier dispositif séparateur 76 est situé contre la surface gauche 88 de l’élément électrochimique 74 et le deuxième dispositif séparateur 78 est situé contre la surface droite 90 de l’élément électrochimique 74. De préférence, le premier dispositif séparateur 76 est fixé sur l’élément électrochimique 74, et en particulier contre la surface gauche 88 de l’élément électrochimique 74. Par exemple, le premier dispositif séparateur 76 est collé contre la surface gauche 88 de l’élément électrochimique 74. De préférence, le deuxième dispositif séparateur 78 est fixé sur l’élément électrochimique 74, et en particulier contre la surface droite 90 de l’élément électrochimique 74. Par exemple, le deuxième dispositif séparateur 78 est collé contre la surface droite 90 de l’élément électrochimique 74. En variante, le premier dispositif séparateur 76 et le deuxième dispositif séparateur 78 sont maintenus en appui contre l’élément électrochimique 74, par exemple, pour le premier ensemble électrochimique 14, respectivement entre le premier élément électrochimique 79 et la première plaque séparatrice 38a, et entre la première plaque séparatrice 38a et la paroi latérale droite 26 du boîtier 12, et par exemple pour le deuxième ensemble électrochimique 64, respectivement entre la deuxième plaque séparatrice 38b et le deuxième élément électrochimique 77, et entre le deuxième élément électrochimique 77 et la première plaque séparatrice 38a.The first separator device 76 and the second separator device 78 are located on either side of each electrochemical element 74 along the transverse axis T. In particular, the first separator device 76 is located against the left surface 88 of the element electrochemical 74 and the second separator device 78 is located against the right surface 90 of the electrochemical element 74. Preferably, the first separator device 76 is fixed on the electrochemical element 74, and in particular against the left surface 88 of the electrochemical element 74. For example, the first separator device 76 is stuck against the left surface 88 of the electrochemical element 74. Preferably, the second separator device 78 is fixed on the electrochemical element 74, and in particular against the right surface 90 of the electrochemical element 74. For example, the second separator device 78 is stuck against the straight surface 90 of the electrochemical element 74. Alternatively, the first separator device 76 and the second separator device 78 are held against the electrochemical element 74, for example, for the first electrochemical assembly 14, respectively between the first electrochemical element 79 and the first separator plate 38a, and between the first separator plate 38a and the right side wall 26 of the housing 12, and for example for the second electrochemical assembly 64, respectively between the second separator plate 38b and the second electrochemical element 77, and between the second electrochemical element 77 and the first separator plate 38a.

Le premier dispositif séparateur 76 et le deuxième dispositif séparateur 78 s’étendent de préférence respectivement sur au moins 50% de la surface gauche 88 et de la surface droite 90. Le premier dispositif séparateur 76 et le deuxième dispositif séparateur 78 sont formés chacun par une plaque présentant une épaisseur prise selon l’axe E comprise entre 1 mm et 5 mm.The first separator device 76 and the second separator device 78 preferably extend respectively over at least 50% of the left surface 88 and the right surface 90. The first separator device 76 and the second separator device 78 are each formed by a plate having a thickness taken along axis E of between 1 mm and 5 mm.

Chacun des dispositifs séparateurs 76, 78 délimite au moins une rainure 96. De préférence, chacun des dispositifs séparateurs 76, 78 délimite une pluralité de rainures 96. Dans l’exemple illustré, chacun des dispositifs séparateurs 76, 78 délimite quatre rainures 96. Il est entendu que le nombre de rainures 96 est variable selon les modes de réalisation et est par exemple compris entre une et quinze.Each of the separator devices 76, 78 delimits at least one groove 96. Preferably, each of the separator devices 76, 78 delimits a plurality of grooves 96. In the example illustrated, each of the separator devices 76, 78 delimits four grooves 96. It It is understood that the number of grooves 96 varies depending on the embodiments and is for example between one and fifteen.

De préférence, chacune des rainures 96 est traversante, c’est-à-dire que la rainure 96 s’étend de part et d’autre du dispositif séparateur 76, 78 selon l’axe transversal T. De préférence, chacune des rainures 96 s’étend sur le dispositif séparateur 76, 78 entre une extrémité amont 98 orientée vers la paroi amont 20 du boîtier 12 et une extrémité aval 100 orientée vers la paroi aval 22 du boîtier 12. Chacune des extrémités amont 98 et aval 100 sont situées à l’écart respectivement de la paroi amont 20 et de la paroi aval 22. Dit autrement, chacune des rainures 96 s’étend intérieurement sur le dispositif séparateur 76, 78 sans déboucher sur un bord libre du dispositif séparateur 76, 78.Preferably, each of the grooves 96 is through, that is to say that the groove 96 extends on either side of the separator device 76, 78 along the transverse axis T. Preferably, each of the grooves 96 extends over the separator device 76, 78 between an upstream end 98 oriented towards the upstream wall 20 of the housing 12 and a downstream end 100 oriented towards the downstream wall 22 of the housing 12. Each of the upstream ends 98 and downstream 100 are located at the distance respectively from the upstream wall 20 and the downstream wall 22. In other words, each of the grooves 96 extends internally on the separator device 76, 78 without opening onto a free edge of the separator device 76, 78.

De préférence, chacune des rainures 96 s’étend sur au moins 50%, avantageusement au moins 80% de la longueur de l’élément électrochimique 74 prise selon l’axe longitudinal L. Dans l’exemple illustré, chacune des rainures 96 d’un dispositif séparateur 76, 78 s’étend principalement selon une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal L.Preferably, each of the grooves 96 extends over at least 50%, advantageously at least 80% of the length of the electrochemical element 74 taken along the longitudinal axis L. In the example illustrated, each of the grooves 96 of a separator device 76, 78 extends mainly in a direction substantially parallel to the longitudinal axis L.

Chaque rainure 96 délimite avec le boîtier 12 ou avec une plaque séparatrice 38a, …, 38d reçue dans le volume intérieur 32 au moins un canal de refroidissement 102.Each groove 96 delimits with the housing 12 or with a separator plate 38a, ..., 38d received in the interior volume 32 at least one cooling channel 102.

Dans le mode de réalisation illustré, le premier dispositif séparateur 76 du premier ensemble électrochimique 14 délimite avec la première plaque séparatrice 38a et le premier élément électrochimique 79 une première pluralité de canaux de refroidissement 102, en particulier quatre canaux de refroidissement 102. Le deuxième dispositif séparateur 78 du premier ensemble électrochimique 14 délimite avec le premier élément électrochimique 79 et la paroi latérale droite 26 du boîtier 12 une deuxième pluralité de canaux de refroidissement 102, en particulier quatre canaux de refroidissement 102.In the illustrated embodiment, the first separator device 76 of the first electrochemical assembly 14 delimits with the first separator plate 38a and the first electrochemical element 79 a first plurality of cooling channels 102, in particular four cooling channels 102. The second device separator 78 of the first electrochemical assembly 14 delimits with the first electrochemical element 79 and the right side wall 26 of the housing 12 a second plurality of cooling channels 102, in particular four cooling channels 102.

De la même manière, le premier dispositif séparateur 76 du deuxième ensemble électrochimique 64 délimite avec le premier élément électrochimique 77 et la deuxième plaque séparatrice 38b une première pluralité de canaux de refroidissement 102. Le deuxième dispositif séparateur 78 du deuxième ensemble électrochimique 64 délimite avec le premier élément électrochimique 77 et la première plaque séparatrice 38a une deuxième pluralité de canaux de refroidissement 102.In the same way, the first separator device 76 of the second electrochemical assembly 64 delimits with the first electrochemical element 77 and the second separator plate 38b a first plurality of cooling channels 102. The second separator device 78 of the second electrochemical assembly 64 delimits with the first electrochemical element 77 and the first separator plate 38 has a second plurality of cooling channels 102.

De préférence, pour chaque ensemble électrochimique 66, en projection dans un plan longitudinal parallèle à l’axe longitudinal L, les canaux de refroidissement 102 de la première pluralité et les canaux de refroidissement 102 de la deuxième pluralité sont entrelacés les uns avec les autres selon l’axe d’élévation Z. Dit autrement, les canaux de refroidissement 102 de la première pluralité sont disposés en alternance avec les canaux de refroidissement 102 de la deuxième pluralité selon l’axe d’élévation Z. Ceci permet d’avoir un refroidissement de l’élément électrochimique 74 amélioré et homogène.Preferably, for each electrochemical assembly 66, in projection in a longitudinal plane parallel to the longitudinal axis L, the cooling channels 102 of the first plurality and the cooling channels 102 of the second plurality are intertwined with each other according to the elevation axis Z. In other words, the cooling channels 102 of the first plurality are arranged alternating with the cooling channels 102 of the second plurality along the elevation axis Z. This makes it possible to have cooling of the improved and homogeneous electrochemical element 74.

En variante, les canaux de refroidissement 102 de la première pluralité et les canaux de refroidissement 102 de la deuxième pluralité sont situés en face les uns des autres selon l’axe transversal T ou se chevauchent partiellement dans le plan longitudinal parallèle à l’axe longitudinal L.Alternatively, the cooling channels 102 of the first plurality and the cooling channels 102 of the second plurality are located opposite each other along the transverse axis T or partially overlap in the longitudinal plane parallel to the longitudinal axis L.

Chaque canal de refroidissement 102 s’étend entre une extrémité amont 104 du côté de la paroi amont 20 du boîtier 22 et une extrémité aval 106 du côté de la paroi aval 22 du boîtier 12. De préférence, chaque canal de refroidissement 102 présente une section, prise dans un plan transversal, sensiblement constante entre l’extrémité amont 104 et l’extrémité aval 106.Each cooling channel 102 extends between an upstream end 104 on the side of the upstream wall 20 of the housing 22 and a downstream end 106 on the side of the downstream wall 22 of the housing 12. Preferably, each cooling channel 102 has a section , taken in a transverse plane, substantially constant between the upstream end 104 and the downstream end 106.

Chaque canal de refroidissement 102 de la première pluralité ou de la deuxième pluralité délimite un espace 108 préférentiellement étanche, c’est-à-dire que le canal de refroidissement 102 n’est pas en communication fluidique avec le volume intérieur 32 du boîtier 12. Ceci évite tout encrassement du volume intérieur 32 du boîtier 12 par des particules transportées par le fluide de refroidissement.Each cooling channel 102 of the first plurality or the second plurality delimits a preferably sealed space 108, that is to say that the cooling channel 102 is not in fluid communication with the interior volume 32 of the housing 12. This prevents any clogging of the interior volume 32 of the housing 12 by particles transported by the cooling fluid.

Avantageusement, pour encore améliorer l’étanchéité de l’espace 108, chaque dispositif séparateur 76, 78 est fait en un matériau élastique, par exemple un élastomère. Par « élastique », on entend que si une traction ou une compression, inférieure à un seuil prédéterminé, est exercée sur le dispositif séparateur 76, 76, il se déforme. Lorsque la contrainte en traction est supprimée, le dispositif séparateur 76, 78 ne reste pas dans son état étiré, mais, retrouve son état initial non déformée. Au-delà du seuil prédéterminé, le dispositif séparateur 76, 78 se déchire. Par exemple, la dureté Shore A du matériau est comprise entre 50 et 90, la dureté étant mesurée selon la norme ASTM D 2240-15(2021).Advantageously, to further improve the sealing of the space 108, each separator device 76, 78 is made of an elastic material, for example an elastomer. By “elastic” we mean that if traction or compression, less than a predetermined threshold, is exerted on the separator device 76, 76, it deforms. When the tensile stress is removed, the separator device 76, 78 does not remain in its stretched state, but returns to its initial undeformed state. Beyond the predetermined threshold, the separator device 76, 78 tears. For example, the Shore A hardness of the material is between 50 and 90, with the hardness measured according to ASTM D 2240-15(2021).

Pour chaque canal de refroidissement 102, la paroi amont 20 délimite une ouverture d’amenée 110 de fluide de refroidissement en communication fluidique avec l’extrémité amont 104 du canal de refroidissement 102. Pour chaque canal de refroidissement 102, la paroi aval 22 délimite une ouverture d’évacuation 112 de fluide de refroidissement en communication fluidique avec l’extrémité aval 106 du canal de refroidissement 102. L’ouverture d’évacuation 112 est par exemple de forme rectangulaire, oblongue ou elliptique. Par exemple, la largeur de l’ouverture d’évacuation est égale à 2 mm à plus ou moins un millimètre près. De préférence, la section de l’ouverture d’amenée 110 et la section de l’ouverture d’évacuation 112 sont sensiblement identiques. En variante, l’ouverture d’évacuation 112 a une section supérieure à celle du canal de refroidissement 102. Cela permet de réduire les pertes de charge.For each cooling channel 102, the upstream wall 20 delimits a cooling fluid supply opening 110 in fluid communication with the upstream end 104 of the cooling channel 102. For each cooling channel 102, the downstream wall 22 delimits a evacuation opening 112 of cooling fluid in fluid communication with the downstream end 106 of the cooling channel 102. The evacuation opening 112 is for example of rectangular, oblong or elliptical shape. For example, the width of the evacuation opening is equal to 2 mm to the nearest millimeter. Preferably, the section of the inlet opening 110 and the section of the discharge opening 112 are substantially identical. Alternatively, the evacuation opening 112 has a section greater than that of the cooling channel 102. This makes it possible to reduce pressure losses.

En particulier, dans l’exemple illustré (figures 7 et 8), pour chaque canal de refroidissement 102 de la deuxième pluralité du premier ensemble électrochimique 14, c’est-à-dire les canaux de refroidissement 102 s’étendant face à la paroi latérale droite 26 du boîtier 12, la paroi latérale droite 26 délimite intérieurement un conduit d’amenée 114 entre l’ouverture d’amenée 110 définie dans la paroi amont 20 et le canal de refroidissement 102 correspondant. Le conduit d’amenée 114 débouche à l’intérieur du canal de refroidissement 102. De la même manière, la paroi latérale droite 26 délimite intérieurement un conduit d’évacuation 116 entre l’ouverture d’évacuation 112 et le canal de refroidissement 102 correspondant. Le conduit d’évacuation 116 débouche à l’intérieur du canal de refroidissement 102.In particular, in the example illustrated (Figures 7 and 8), for each cooling channel 102 of the second plurality of the first electrochemical assembly 14, that is to say the cooling channels 102 extending facing the wall right side 26 of the housing 12, the right side wall 26 internally delimits a supply conduit 114 between the supply opening 110 defined in the upstream wall 20 and the corresponding cooling channel 102. The inlet conduit 114 opens inside the cooling channel 102. In the same way, the right side wall 26 internally delimits an evacuation conduit 116 between the evacuation opening 112 and the corresponding cooling channel 102 . The evacuation conduit 116 opens inside the cooling channel 102.

Pour chaque canal de refroidissement 102 de la première pluralité du premier ensemble électrochimique 14, c’est-à-dire les canaux de refroidissement 102 s’étendant face à la première plaque séparatrice 38a, la première plaque séparatrice 38a délimite intérieurement un conduit d’amenée 114 entre une ouverture d’amenée 110 définie dans la paroi amont 20 et le canal de refroidissement 102 correspondant. Le conduit d’amenée 114 débouche à l’intérieur du canal de refroidissement 102. De la même manière, la première plaque séparatrice 38a délimite intérieurement un conduit d’évacuation 116 entre l’ouverture d’évacuation 112 et le canal de refroidissement 102 correspondant. Le conduit d’évacuation 116 débouche à l’intérieur du canal de refroidissement 102.For each cooling channel 102 of the first plurality of the first electrochemical assembly 14, that is to say the cooling channels 102 extending facing the first separator plate 38a, the first separator plate 38a internally delimits a conduit of feed 114 between a feed opening 110 defined in the upstream wall 20 and the corresponding cooling channel 102. The supply conduit 114 opens inside the cooling channel 102. In the same way, the first separator plate 38a internally delimits an evacuation conduit 116 between the evacuation opening 112 and the corresponding cooling channel 102 . The evacuation conduit 116 opens inside the cooling channel 102.

Chacun des conduits d’amenée 114 et des conduits d’évacuation 116 s’étend selon un axe de conduit AC formant un angle aigu avec l’axe longitudinal L, par exemple compris entre 5° et 25°. Chacun des conduits d’amenée 114 et des conduits d’évacuation 116 est délimité dans l’épaisseur de la paroi latérale droite 26 ou de la première plaque séparatrice 38a prise selon l’axe transversal T.Each of the inlet conduits 114 and the discharge conduits 116 extends along a conduit axis AC forming an acute angle with the longitudinal axis L, for example between 5° and 25°. Each of the inlet conduits 114 and the discharge conduits 116 is delimited in the thickness of the right side wall 26 or of the first separator plate 38a taken along the transverse axis T.

Ainsi, le fluide de refroidissement pénètre dans chacun des canaux de refroidissement 102 par l’ouverture d’amenée 110, circule dans le conduit d’amenée 114 puis dans l’espace étanche 108 le long de l’élément électrochimique 74 puis ressort de la batterie 10 en empruntant le conduit d’évacuation 116 pour ressortir par l’ouverture d’évacuation 112.Thus, the cooling fluid enters each of the cooling channels 102 through the inlet opening 110, circulates in the inlet conduit 114 then in the sealed space 108 along the electrochemical element 74 then emerges from the battery 10 by taking the evacuation conduit 116 to exit through the evacuation opening 112.

Le système d’alimentation 16 en fluide de refroidissement est raccordé fluidiquement à chacune des ouvertures d’amenée 110 de fluide de refroidissement de chacun des canaux de refroidissement 102. Le système d’alimentation 16 en fluide de refroidissement est apte à faire circuler le fluide de refroidissement dans chacun des canaux de refroidissement 102 depuis l’ouverture d’amenée 110 vers l’ouverture d’évacuation 112.The cooling fluid supply system 16 is fluidly connected to each of the cooling fluid supply openings 110 of each of the cooling channels 102. The cooling fluid supply system 16 is capable of circulating the fluid cooling in each of the cooling channels 102 from the inlet opening 110 towards the outlet opening 112.

Dans l’exemple illustré, le système d’alimentation 16 en fluide de refroidissement comprend un capot 118 monté sur la paroi amont 20 du boîtier 12 et un ventilateur 120 monté sur le capot 118. Le capot 118 délimite avec la paroi amont 20 une chambre 122 en communication fluidique avec chaque ouverture d’amenée 110. Le ventilateur 120 est adapté pour alimenter la chambre 122 en fluide de refroidissement, en particulier avec de l’air qui se trouve autour de la batterie 10. Le système d’alimentation 16 en fluide de refroidissement permet donc une circulation forcée du fluide de refroidissement à l’intérieur de chacun des canaux de refroidissement 102.In the example illustrated, the cooling fluid supply system 16 comprises a cover 118 mounted on the upstream wall 20 of the housing 12 and a fan 120 mounted on the cover 118. The cover 118 delimits with the upstream wall 20 a chamber 122 in fluid communication with each inlet opening 110. The fan 120 is adapted to supply the chamber 122 with cooling fluid, in particular with air which is around the battery 10. The supply system 16 in cooling fluid therefore allows forced circulation of the cooling fluid inside each of the cooling channels 102.

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 le ou les éléments électrochimiques 74.When charging or discharging the battery 10, and/or during a waiting phase, it may be necessary to cool the electrochemical element(s) 74.

Le système d’alimentation 16 en fluide de refroidissement est alors activé pour créer un flux de fluide de refroidissement qui est introduit dans chacun des canaux de refroidissement 102 par chaque ouverture d’amenée 110. Le fluide de refroidissement pénètre alors dans le canal de refroidissement 102 correspondant via le conduit d’amenée 114. Il circule ensuite dans le canal de refroidissement 102 le long de l’élément électrochimique 74. Ceci assure un échange thermique très efficace et un refroidissement approprié de l’élément électrochimique 74. Le fluide de refroidissement est guidé ensuite jusqu’au conduit d’évacuation 116 et ressort par l’ouverture d’évacuation 112 hors du canal de refroidissement 102.The cooling fluid supply system 16 is then activated to create a flow of cooling fluid which is introduced into each of the cooling channels 102 through each inlet opening 110. The cooling fluid then enters the cooling channel 102 corresponding via the supply conduit 114. It then circulates in the cooling channel 102 along the electrochemical element 74. This ensures very efficient heat exchange and appropriate cooling of the electrochemical element 74. The cooling fluid is then guided to the evacuation conduit 116 and exits through the evacuation opening 112 out of the cooling channel 102.

Les débits de fluide de refroidissement pénétrant dans les canaux de refroidissement 102 par chaque ouverture d’amenée 110 sont sensiblement identiques, assurant un refroidissement homogène du ou des éléments électrochimiques 74. Par « sensiblement identiques », on entend que la variation maximale de débit dans chaque canal de refroidissement 102 par rapport à la moyenne arithmétique des débits dans chaque canal de refroidissement 102 est inférieure à 10%, notamment inférieure à 5%.The flow rates of cooling fluid entering the cooling channels 102 through each inlet opening 110 are substantially identical, ensuring homogeneous cooling of the electrochemical element(s) 74. By "substantially identical" is meant that the maximum variation in flow rate in each cooling channel 102 relative to the arithmetic average of the flow rates in each cooling channel 102 is less than 10%, in particular less than 5%.

Un deuxième mode de réalisation va maintenant être décrit par différences par rapport au premier mode de réalisation.A second embodiment will now be described in terms of differences compared to the first embodiment.

Dans le deuxième mode de réalisation, la batterie 10 comprend un unique premier ensemble électrochimique 14. Dans ce mode de réalisation, la batterie 10 ne comprend pas de plaque séparatrice 38a, …, 38d. Le premier ensemble électrochimique 14 est placé à l’intérieur du volume intérieur 32 du boîtier 12. Le premier ensemble électrochimique 14 comprend un premier dispositif séparateur 76 et un deuxième dispositif séparateur 78 disposés de part et d’autre du premier élément électrochimique 79 selon l’axe transversal T. Le premier dispositif séparateur 76 délimite avec le boîtier 12, et en particulier avec la paroi latérale gauche 24 au moins un canal de refroidissement 102, de préférence une pluralité de canaux de refroidissement 102. Le deuxième dispositif séparateur 76 délimite avec le boîtier 12, et en particulier avec la paroi latérale gauche 26, au moins un canal de refroidissement 102, de préférence une pluralité de canaux de refroidissement 102.In the second embodiment, the battery 10 comprises a single first electrochemical assembly 14. In this embodiment, the battery 10 does not include a separator plate 38a, ..., 38d. The first electrochemical assembly 14 is placed inside the interior volume 32 of the housing 12. The first electrochemical assembly 14 comprises a first separator device 76 and a second separator device 78 arranged on either side of the first electrochemical element 79 according to the transverse axis T. The first separator device 76 delimits with the housing 12, and in particular with the left side wall 24 at least one cooling channel 102, preferably a plurality of cooling channels 102. The second separator device 76 delimits with the housing 12, and in particular with the left side wall 26, at least one cooling channel 102, preferably a plurality of cooling channels 102.

Ainsi, la batterie selon l’invention est particulièrement avantageuse car chacun des canaux de refroidissement permet de refroidir efficacement le ou les éléments électrochimiques puisque le fluide de refroidissement circule sur toute la longueur de chaque élément électrochimique. Chaque canal de refroidissement est isolé du reste du volume intérieur de la batterie. Ceci empêche l’accumulation de poussière ou de particules à l’intérieur du volume intérieur de la batterie et notamment au niveau des contacts électriques.Thus, the battery according to the invention is particularly advantageous because each of the cooling channels makes it possible to effectively cool the electrochemical element(s) since the cooling fluid circulates over the entire length of each electrochemical element. Each cooling channel is isolated from the rest of the interior volume of the battery. This prevents the accumulation of dust or particles inside the interior volume of the battery and particularly at the electrical contacts.

Claims (13)

Batterie (10) comprenant au moins un module électrochimique (11), chaque module électrochimique (11) comprenant :
- un boîtier (12) s’étendant selon un axe longitudinal (L) entre une paroi amont (20) et une paroi aval (22), le boîtier (12) délimitant un volume intérieur (32),
- au moins un premier ensemble électrochimique (14) reçu dans le volume intérieur (32), le premier ensemble électrochimique (14) comprenant un premier élément électrochimique (79) et au moins un dispositif séparateur (76, 78) situé face à un côté du premier élément électrochimique (79) selon un axe transversal (T) sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal (L), le dispositif séparateur (76) définissant au moins une rainure (96),
la rainure (96) délimitant avec le boîtier (12) ou avec une première plaque séparatrice (38a) reçue dans le volume intérieur (32) au moins un canal de refroidissement (102) s’étendant entre une extrémité amont (104) et une extrémité aval (106) depuis la paroi amont (20) vers la paroi aval (22),
pour chaque canal de refroidissement (102), la paroi amont (20) définissant une ouverture d’amenée (110) de fluide de refroidissement débouchant dans l’extrémité amont (104) du canal de refroidissement (102), la paroi aval (22) définissant une ouverture d’évacuation (112) de fluide de refroidissement débouchant dans l’extrémité aval (106) du canal de refroidissement (102),
la batterie (10) comprenant en outre un système d’alimentation (16) en fluide de refroidissement raccordé fluidiquement à l’ouverture d’amenée (110) de fluide de refroidissement de chacun des canaux de refroidissement (102), le système d’alimentation (16) en fluide de refroidissement étant apte à faire circuler un fluide de refroidissement dans le canal de refroidissement (102) depuis l’ouverture d’amenée (110) vers l’ouverture d’évacuation (112).
Battery (10) comprising at least one electrochemical module (11), each electrochemical module (11) comprising:
- a housing (12) extending along a longitudinal axis (L) between an upstream wall (20) and a downstream wall (22), the housing (12) delimiting an interior volume (32),
- at least a first electrochemical assembly (14) received in the interior volume (32), the first electrochemical assembly (14) comprising a first electrochemical element (79) and at least one separator device (76, 78) located facing one side of the first electrochemical element (79) along a transverse axis (T) substantially perpendicular to the longitudinal axis (L), the separator device (76) defining at least one groove (96),
the groove (96) delimiting with the housing (12) or with a first separator plate (38a) received in the interior volume (32) at least one cooling channel (102) extending between an upstream end (104) and a downstream end (106) from the upstream wall (20) towards the downstream wall (22),
for each cooling channel (102), the upstream wall (20) defining a cooling fluid supply opening (110) opening into the upstream end (104) of the cooling channel (102), the downstream wall (22 ) defining a cooling fluid evacuation opening (112) opening into the downstream end (106) of the cooling channel (102),
the battery (10) further comprising a cooling fluid supply system (16) fluidly connected to the cooling fluid supply opening (110) of each of the cooling channels (102), the system cooling fluid supply (16) being capable of circulating a cooling fluid in the cooling channel (102) from the inlet opening (110) towards the discharge opening (112).
Batterie (10) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif séparateur (76, 78) délimite une pluralité de rainures (96).Battery (10) according to claim 1, in which the separator device (76, 78) defines a plurality of grooves (96). Batterie (10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la ou chaque rainure (96) est traversante.Battery (10) according to claim 1 or 2, in which the or each groove (96) is through. Batterie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la ou chaque rainure (96) s’étend selon un axe sensiblement parallèle à l’axe longitudinal (L).Battery (10) according to any one of claims 1 to 3, in which the or each groove (96) extends along an axis substantially parallel to the longitudinal axis (L). Batterie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la ou chaque rainure (96) s’étend sur le dispositif séparateur (76, 78) entre une extrémité amont (98) et une extrémité aval (100), l’extrémité amont (98) et l’extrémité aval (100) étant situées à l’écart de la paroi amont (20) et de la paroi aval (22).Battery (10) according to any one of claims 1 to 4, in which the or each groove (96) extends on the separator device (76, 78) between an upstream end (98) and a downstream end (100) , the upstream end (98) and the downstream end (100) being located away from the upstream wall (20) and the downstream wall (22). Batterie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le dispositif séparateur (76, 78) est fait en matériau élastique.Battery (10) according to any one of claims 1 to 5, in which the separator device (76, 78) is made of elastic material. Batterie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le premier ensemble électrochimique (14) comprend un premier dispositif séparateur (76) et un deuxième dispositif séparateur (78) disposés de part et d’autre du premier élément électrochimique (79) selon l’axe transversal (T), chacun des premier et deuxième dispositifs séparateur (76, 78) définissant au moins une rainure (96).Battery (10) according to any one of claims 1 to 6, in which the first electrochemical assembly (14) comprises a first separator device (76) and a second separator device (78) arranged on either side of the first element electrochemical (79) along the transverse axis (T), each of the first and second separator devices (76, 78) defining at least one groove (96). Batterie (10) selon la revendication 7, dans laquelle le boîtier (12) comprend une paroi latérale (24, 26) reliant la paroi amont (20) à la paroi aval (22), la rainure (96) du deuxième dispositif séparateur (78) et la paroi latérale (24, 26) délimitant entre eux un canal de refroidissement (102), la paroi latérale (24, 26) délimitant intérieurement un conduit d’amenée (114) situé entre l’ouverture d’amenée (110) et le canal de refroidissement (102) et un conduit d’évacuation (116) situé entre le canal de refroidissement (102) et l’ouverture d’évacuation (112).Battery (10) according to claim 7, in which the housing (12) comprises a side wall (24, 26) connecting the upstream wall (20) to the downstream wall (22), the groove (96) of the second separator device ( 78) and the side wall (24, 26) delimiting between them a cooling channel (102), the side wall (24, 26) internally delimiting a supply conduit (114) located between the supply opening (110 ) and the cooling channel (102) and an exhaust duct (116) located between the cooling channel (102) and the exhaust opening (112). Batterie (10) selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle la batterie (10) comprend au moins une première plaque séparatrice (38a) délimitant avec le boîtier un premier espace intérieur (40) et un deuxième espace intérieur (42) de part et d’autre de la première plaque séparatrice (38a) selon l’axe transversal (T).Battery (10) according to claim 7 or 8, in which the battery (10) comprises at least a first separator plate (38a) delimiting with the housing a first interior space (40) and a second interior space (42) on both sides other side of the first separator plate (38a) along the transverse axis (T). Batterie (10) selon la revendication 9, dans laquelle la rainure (96) du premier dispositif séparateur (76) et la première plaque séparatrice (38a) délimitent entre eux un canal de refroidissement (102), la première plaque séparatrice (38a) délimitant intérieurement un conduit d’amenée (114) situé entre l’ouverture d’amenée (110) et le canal de refroidissement (102), et un conduit d’évacuation (116) situé entre le canal de refroidissement (102) et l’ouverture d’évacuation (112).Battery (10) according to claim 9, in which the groove (96) of the first separator device (76) and the first separator plate (38a) define between them a cooling channel (102), the first separator plate (38a) delimiting internally a supply conduit (114) located between the supply opening (110) and the cooling channel (102), and an exhaust conduit (116) located between the cooling channel (102) and the evacuation opening (112). Batterie (10) selon la revendication 9 ou 10, dans laquelle le premier ensemble électrochimique (14) est reçu dans le premier espace intérieur (40), la batterie (10) comprenant en outre au moins un deuxième ensemble électrochimique (64) reçu dans le deuxième espace intérieur (42), le deuxième ensemble électrochimique (64) comprenant un deuxième élément électrochimique (77) et au moins un dispositif séparateur (76, 78) définissant au moins une rainure (96), le premier élément électrochimique (79) étant connecté électriquement au deuxième élément électrochimique (77).Battery (10) according to claim 9 or 10, wherein the first electrochemical assembly (14) is received in the first interior space (40), the battery (10) further comprising at least a second electrochemical assembly (64) received in the second interior space (42), the second electrochemical assembly (64) comprising a second electrochemical element (77) and at least one separator device (76, 78) defining at least one groove (96), the first electrochemical element (79) being electrically connected to the second electrochemical element (77). Batterie (10) selon l’une quelconque des revendication 1 à 11, dans laquelle le fluide de refroidissement est de l’air, le système d’alimentation (16) en fluide de refroidissement comprenant un capot (118) monté sur la paroi amont (20) et au moins un ventilateur (120) monté sur le capot (118), le capot (118) délimitant avec la paroi amont (20) une chambre (122) en communication fluidique avec chaque ouverture d’amenée (110), le ventilateur (120) étant adapté pour alimenter la chambre (122) en fluide de refroidissement.Battery (10) according to any one of claims 1 to 11, in which the cooling fluid is air, the cooling fluid supply system (16) comprising a cover (118) mounted on the upstream wall (20) and at least one fan (120) mounted on the cover (118), the cover (118) delimiting with the upstream wall (20) a chamber (122) in fluid communication with each inlet opening (110), the fan (120) being adapted to supply the chamber (122) with cooling fluid. Procédé de refroidissement d’une batterie (10), le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d’une batterie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12,
- activation du système d’alimentation (16) en fluide de refroidissement,
- circulation d’un fluide de refroidissement dans le ou chaque canal de refroidissement (102) depuis l’ouverture d’amenée (110) vers l’ouverture d’évacuation (112).
Method of cooling a battery (10), the method comprising the following steps:
- supply of a battery (10) according to any one of claims 1 to 12,
- activation of the cooling fluid supply system (16),
- circulation of a cooling fluid in the or each cooling channel (102) from the inlet opening (110) towards the outlet opening (112).
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