FR3136596A1 - Compartiment pour recevoir un composant susceptible de dégager de la chaleur - Google Patents

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Jean Louis LANARD
Sebastien Garnier
Yolanda Bravo
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Abstract

Compartiment pour recevoir un composant susceptible de dégager de la chaleur L’invention concerne un compartiment (6) agencé pour recevoir un composant susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment ce composant étant un module de stockage d’énergie électrochimique. Ce compartiment (6) comprend un couvercle, un bac (16) muni d’une paroi de fond (18) sur laquelle le composant peut être posé et d’une paroi latérale (20) qui est agencée pour être assemblée avec le couvercle venant fermer le bac (16), la paroi de fond (18) et la paroi latérale (20) étant d’un seul tenant. Le compartiment (6) comprend en outre une plaque externe (22) qui est agencée pour être assemblée sur une face externe d’assemblage (24) appartenant au bac (16) ou au couvercle, pour former au moins un canal de circulation (26) pour un fluide caloporteur. Figure pour l’abrégé : Figure 5

Description

Compartiment pour recevoir un composant susceptible de dégager de la chaleur
La présente invention concerne un compartiment, agencé pour recevoir un composant susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel compartiment.
L’invention concerne notamment un compartiment de refroidissement d’au moins un module de stockage électrochimique, en particulier pour le domaine automobile.
Les modules de stockage électrochimique, à savoir des modules de batteries destinés à des véhicules électriques ou hybrides, doivent autant que possible être maintenus à température souhaitée pour un fonctionnement optimal. A cette fin, on utilise des dispositifs de régulation de température, soit pour refroidir, soit pour chauffer lesdits modules pour les maintenir à une température souhaitée. Notamment, les dispositifs de régulation de température comportent un compartiment agencé pour recevoir les modules de batterie.
La demande de brevet DE 10 2015 115 875 A1 décrit un dispositif de régulation de température des modules de batterie, muni d’un compartiment contenant les modules. Les parois formant le compartiment sont séparées. Ainsi, il est nécessaire de les assembler en plusieurs étapes.
L’invention vise à simplifier la conception et la fabrication du compartiment.
L’invention propose ainsi compartiment agencé pour recevoir un composant susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment ce composant étant un module de stockage d’énergie électrochimique, le compartiment comprenant :
- un couvercle ;
  • un bac muni d’une paroi de fond sur laquelle le composant peut être posé et d’une paroi latérale qui est agencée pour être assemblée avec le couvercle venant fermer le bac, la paroi de fond et la paroi latérale étant d’un seul tenant ; et
  • une plaque externe agencée pour être assemblée sur une face externe d’assemblage appartenant au bac ou au couvercle, pour former au moins un canal de circulation pour un fluide caloporteur.
Ainsi, grâce au bac dont la paroi de fond et la paroi latérale qui sont faites d’un seul tenant, le nombre d’éléments et le nombre d’opérations nécessaires pour fabriquer le compartiment est réduit. La fabrication du compartiment devient plus simple. De cette manière, on réduit le coût de production du compartiment.
Par ailleurs, le fait que le nombre d’éléments nécessaires pour assembler le bac est réduit diminue le risque d’infiltrations (ex. poussières, liquides) venant de l’extérieur du compartiment. L’étanchéité du compartiment est ainsi améliorée, notamment, grâce au bac dont la paroi de fond et la paroi latérale sont faites d’un seul tenant. Le bac d’un seul tenant a en outre comme avantage de s’affranchir des matériaux de jonction (ex. colle, gomme, silicone) et ainsi de réduire le poids du compartiment.
Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi de fond comprend une face interne plane sur laquelle peut être posé le composant.
Ainsi, la surface de contact entre le composant et la paroi du fond est maximale de sorte que l’échange thermique entre la paroi de fond et le composant est optimisé.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face externe d’assemblage est sur la paroi de fond ou sur la paroi latérale ou sur le couvercle.
Selon l’un des aspects de l’invention, lorsque la plaque externe est sur la face externe d’assemblage, cette face externe d’assemblage est agencée pour permettre un échange de chaleur entre le composant et le fluide caloporteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque externe comporte une pluralité de zones renfoncées formant une pluralité de canaux, par exemple deux canaux de circulation parallèles entre eux.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque externe comporte des zones de jonction planes, notamment entre les zones renfoncées, ces zones de jonction plane étant agencées pour être mises en appui contre la face externe d’assemblage pour former le ou les canaux de circulation.
Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux de circulation, en section transversale, ont un bord droit sur la zone renfoncée, bord droit qui est opposé à la face externe d’assemblage. Chaque canal est formé par la face externe d’assemblage et la plaque externe qui définissent chacune une portion de pourtour transversale du canal.
Selon l’un des aspects de l’invention, le canal de circulation communique avec une entrée de fluide et une sortie de fluide.
Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux de circulation ont une entrée et une sortie commune.
Ainsi, l’entrée et la sortie commune simplifient la conception de canaux. En variante, l’entrée et la sortie sont formées sur une platine appartenant au bac.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque canal de circulation comporte une pluralité de virages.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des canaux de circulation présente une portion en U.
Selon l’un des aspects de l’invention, les deux canaux parallèles présentent chacun une portion en U, l’une des portions en U étant à l’intérieur de l’autre portion en U.
Ainsi, la présence d’une pluralité de virages créés par le canal maximise la surface d’échange entre le fluide caloporteur et le composant, pour ainsi optimiser l’échange thermique.
Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux occupent au moins 50 % de la surface de la plaque externe, de préférence au moins 80 % de la surface de la plaque externe.
Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux sont symétriques par rapport à un plan qui coupe perpendiculairement le plan de la face externe d’assemblage.
Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux de circulation de la plaque externe sont issus d’un emboutissage.
Ainsi, l’emboutissage simplifie la fabrication de canaux.
Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur est un fluide réfrigérant, notamment un fluide choisi parmi les fluides réfrigérants R134a, R1234yf ou R744.
Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur est lui-même refroidi par un échangeur d’évaporation (appelé « chiller » en anglais) connecté à une boucle de climatisation du véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque face externe d’assemblage ou plaque externe est pourvue d’au moins un élément perturbateur de l’écoulement du fluide caloporteur, lesdits éléments perturbateurs faisant saillie de la face destinée à être en contact avec le fluide.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’au moins une zone renfoncée est pourvue d’au moins un élément perturbateur.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des éléments perturbateurs présente une forme circulaire, ovale, en ogive ou en chevron.
Ces formes des éléments perturbateurs sont destinées à créer un régime du fluide auquel un mouvement turbulent du fluide est créé, afin que l’échange thermique entre le fluide et le canal de circulation soit optimal.
Selon l’un des aspects de l’invention, le bac est à base d’un métal.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque externe est à base d’un métal.
Le métal est choisi parmi l’aluminium, un alliage d’aluminium, une mousse d’aluminium ou l’acier, de préférence l’alliage d’aluminium contenant de magnésium.
Le bac en métal ou la plaque externe en métal présente une rigidité suffisante pour assurer une bonne protection mécanique.
Du fait de la bonne conduction du métal, lorsque le composant est posé, notamment sur une face interne plane du bac, il n’est pas nécessaire de mettre un élément de conduction tel qu’une pâte thermique.
En particulier, l’alliage d’aluminium contenant de magnésium permet d’offrir une bonne usinabilité en vue de réaliser des éléments complexes, une bonne tenue à chaud contre le fluage, par rapport à l’aluminium classique.
Selon l’un des aspects de l’invention, le bac est à base d’un matériau composite ou d’un plastique.
Ainsi, le bac est allégé en poids tout en gardant les caractéristiques mécaniques optimales.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque externe est à base d’un matériau composite ou d’un plastique.
Ainsi, la plaque est allégée en poids tout en gardant les caractéristiques mécaniques optimales.
Le matériau composite comporte une matrice en polymère et chargée avec des éléments de renfort tels que des fibres de carbone ou de verre.
La matrice en polymère est un thermoplastique tel que ABS, PMMA, PE, PVC, PET, PP, PVC.
Le plastique est un thermoplastique tel que ABS, PMMA, PE, PVC, PET, PP, PVC.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage est en métal et la plaque externe est en plastique, étant notamment un matériau composte à base de polymère.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage et la plaque externe sont en plastique, étant notamment un matériau composte à base de polymère.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage est en métal et la plaque externe est en métal.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage et/ou la plaque externe sont en aluminium, de préférence en alliage d’aluminium contenant de magnésium.
Selon l’un des aspects de l’invention, le bac est issu d’un emboutissage.
Cette technique de fabrication est adaptée pour former le bac dont la paroi de fond et la paroi latérale sont faites d’un seul tenant.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face interne de la paroi latérale est munie d’un renfoncement agencé pour recevoir le composant.
Ainsi, ce renfoncement permet le composant d’être immobile pendant son transport. Le composant peut être muni d’un moyen de fixation tel qu’une languette coopérant avec le renfoncement.
Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle comprend en outre au moins une saillie renfoncée par rapport au plan principal du couvercle.
Ainsi, la saille refoncée permet d’immobiliser le composant lors de transport. La saillie renfoncée est avantageuse en ce qu’elle conserve le même poids du couvercle.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans lequel la paroi latérale du bac comprend un rebord s’étendant vers l’extérieur de la paroi latérale.
Selon l’un des aspects de l’invention, le rebord est muni d’au moins une lumière.
Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle est muni d’au moins une lumière agencée pour coopérer avec la lumière du rebord de la paroi latérale.
Ainsi, les lumières sont, par exemple, destinées à des méthodes d’assemblage mécanique classiques, tels que le vissage ou le rivetage, afin de fixer le couvercle par rapport au bac de façon étanche. D’autres méthodes telles que le soudage ou le collage peuvent être utilisées.
Selon l’un des aspects de l’invention, le pourtour de la paroi de fond du bac a une forme d’un polygone, notamment rectangulaire.
Selon l’un des aspects de l’invention, le pourtour de la paroi de fond du bac a une forme d’un cercle, d’une ovale, ou d’une ellipsoïde.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’assemblage de la plaque externe et de la face externe d’assemblage est effectué par une méthode choisie parmi collage, soudage, laminage, rivetage.
En particulier, les méthodes de soudage et collage ont pour avantage de ne pas impacter la rigidité des matériaux à assembler.
Selon l’un des aspects de l’invention, la méthode de soudage est le soudage MIG (« metal inert gas welding ») – MAG (« metal active gas »).
Selon l’un des aspects de l’invention, la méthode de soudage est le soudage par laser.
L’invention a encore pour objet un ensemble comportant au moins un composant, notamment au moins un module de stockage d’énergie électrochimique, et un compartiment selon l’invention, agencé pour échanger thermiquement avec ce composant placé sur la face interne du compartiment de régulation thermique.
Le composant peut être un module de stockage d’énergie électrochimique, en particulier un module de batterie, comprenant une ou plusieurs cellules de batterie, notamment logées dans un boîtier. Le compartiment peut recevoir un ou plusieurs modules. Les modules peuvent être disposés dans le compartiment suivant une rangée ou plusieurs rangées parallèles.
Chaque rangée comprend, par exemple, six modules. Le compartiment comprend, par exemple, deux rangées de six modules chacune, de sorte qu’un total de douze modules soit logé dans ce compartiment. Chaque module peut être fixé dans le compartiment au moyen d’éléments de fixation tel que des vis. Chaque module présente, par exemple, un pourtour rectangulaire. En variante, ce pourtour peut être ovale ou circulaire.
De multiples modules de batterie forment un pack de batterie. Les packs sont répartis dans le plancher du véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant est un module de stockage d’énergie électrochimique qui est choisi parmi des modules de batterie de type Li-ion, Li-air, Lithium polymère, Lithium souffre, Lithium métal, Na-ion, Na-air, K-ion, Mg-ion, ou Zn-air.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant est une pile à combustible.
De façon alternative, on peut prévoir qu’une pile à combustible, notamment de type PEMFC (pile à combustible à membrane d'échange de protons), soit logé dans le compartiment à la place de modules de batterie.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant a une forme cylindrique, prismatique, rectangulaire, carrée, ou hexagonale.
La forme du compartiment et celle du composant sont choisies de sorte qu’un maximum de composants puissent être stockés dans le compartiment à un volume donné.
L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication d’un compartiment de l’invention, comportant l’étape suivante :
- conformer une feuille pour obtenir la paroi de fond et la paroi latérale d’un seul tenant.
Ainsi la paroi de fond et la paroi latérale du bac sont d’un seul tenant.
Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi de fond et la paroi latérale étant en métal, le procédé comporte l’étape suivante :
- conformer la feuille qui est en métal, par emboutissage, pour obtenir la paroi de fond et la paroi latérale d’un seul tenant.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comprend une étape de formation sur la plaque externe, d’une pluralité de zones renfoncées formant une pluralité de canaux, par exemple deux canaux de circulation parallèles entre eux.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comprend une étape de formation des zones de jonction plane entre les zones renfoncées.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comprend une étape d’assemblage de la plaque externe sur la face externe d’assemblage, cette étape d’assemblage se faisant par collage, soudage, laminage ou rivetage.
En particulier, les méthodes de soudage et collage ont pour avantage de ne pas impacter la rigidité des matériaux à assembler.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’étape d’assemblage se fait par soudage MIG (« metal inert gas welding ») – MAG (« metal active gas »).
Selon l’un des aspects de l’invention, l’étape d’assemblage se fait par soudage laser.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’étape d’assemblage est précédée d’une attaque chimique ou d’une texturation de la face externe d’assemblage et/ou des zones de jonction plane de la plaque externe.
Ainsi la surface attaquée chimiquement ou texturée (surface modifiée, ci-après) présente des microreliefs réguliers permettant d’optimiser l’angle de contact du liquide (par exemple, colle) par rapport au plan de la surface. Par exemple, afin d’améliorer la qualité de collage entre la face externe d’assemblage et des zones de jonction plane de la plaque externe, la surface modifiée peut présenter des motifs réguliers de sorte qu’il y ait une tension superficielle faible de la goutte du liquide (i.e. un angle de contact faible par rapport à la surface). Une telle modification de surface peut s’appliquer également pour améliorer le soudage entre les deux surfaces métalliques.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face externe d’assemblage est en métal et la plaque externe est en plastique, étant notamment un matériau composte à base de polymère.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comprend en outre une étape de chauffage et de déformation de la face externe d’assemblage en métal.
Pour le procédé de fabrication, on peut prévoir que la face externe d’assemblage et la plaque externe sont en plastique, étant notamment un matériau composte à base de polymère.
Pour le procédé de fabrication, on peut prévoir que la face externe d’assemblage est en métal et la plaque externe est en métal.
Pour le procédé de fabrication, on peut prévoir que la face externe d’assemblage et/ou la plaque externe sont en aluminium, de préférence en alliage d’aluminium contenant de magnésium.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
– la illustre schématiquement une vue en perspective d’un ensemble selon l’invention comportant un couvercle et un bac ;
- la illustre, schématiquement une vue en perspective de l’ensemble de la sans le couvercle, muni de composants ;
- la illustre, schématiquement une vue en perspective du bac sans les composants ;
- la illustre, schématiquement une vue de dessous du compartiment ;
- la illustre, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d’une plaque externe assemblée sur une face externe d’assemblage appartenant au bac, formant ainsi des canaux de circulation pour un fluide caloporteur ;
- la illustre, schématiquement et partiellement, une vue de face agrandie de la , en mettant en évidence les sens de circulation d’un fluide caloporteur destiné à circuler dans les canaux de circulation selon un premier mode de réalisation ;
- la illustre, schématiquement et partiellement, une vue en coupe des canaux de circulation selon un second mode de réalisation ;
- la illustre, schématiquement et partiellement, une vue en coupe des canaux de circulation selon un troisième mode de réalisation ;
Dans ce qui suit, sur les dessins, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments ou organes.
On a représenté sur les figures 1 et 2 une vue en perspective d’un ensemble 2 comportant des composants 4 et un compartiment 6, agencé pour échanger thermiquement avec ces composants 4 placés sur une face interne 8 du compartiment 6.
Chaque composant 4 est un module de stockage d’énergie électrochimique. En particulier, chaque composant 4 est un module de batterie, comprenant une ou plusieurs cellules de batterie logées dans un boîtier.
Le module de stockage d’énergie électrochimique est choisi parmi des modules de batterie de type Li-ion, Li-air, Lithium polymère, Lithium souffre, Lithium métal, Na-ion, Na-air, K-ion, Mg-ion, ou Zn-air.
Dans l’exemple décrit, le compartiment 6 reçoit douze modules, qui sont disposés dans le compartiment 6 suivant deux rangées parallèles.
Comme on peut le voir sur la , chaque module est fixé dans le compartiment 6 au moyen d’éléments de fixation tel que des vis 12. Chaque module présente un pourtour rectangulaire. En variante, ce pourtour peut être ovale ou circulaire.
Alternativement, le composant 4 est une pile à combustible.
En d’autres termes, on peut prévoir qu’une pile à combustible, notamment de type PEMFC (pile à combustible à membrane d'échange de protons), soit logé dans le compartiment 6 à la place de modules de batterie.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, le compartiment 6 comprend un couvercle 14 et un bac 16 muni d’une paroi de fond 18 sur laquelle le composant 4 est posé et d’une paroi latérale 20 qui est agencée pour être assemblée avec le couvercle 14 venant fermer le bac 16, la paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 étant d’un seul tenant.
Comme visible sur les figures 4 à 6, le compartiment 6 comprend en outre une plaque externe 22 agencée pour être assemblée sur une face externe d’assemblage 24 appartenant au bac 16, pour former des canaux de circulation 26 pour un fluide caloporteur.
Ainsi, grâce au bac 16 dont la paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 qui sont faites d’un seul tenant, le nombre d’éléments et le nombre d’opérations nécessaires pour fabriquer le compartiment 6 est réduit. La fabrication du compartiment 6 devient plus simple. De cette manière, on réduit le coût de production du compartiment 6.
Le couvercle 14 comprend en outre huit saillies renfoncées 31 par rapport au plan principal du couvercle 30.
La paroi latérale 20 du bac 16 comprend un rebord 32 s’étendant vers l’extérieur de la paroi latérale 20.
Le rebord 32 est muni d’une pluralité de lumières 34.
Le couvercle 14 est muni d’une pluralité de lumières 34 agencées pour coopérer avec les lumières 34 du rebord 32 de la paroi latérale 20.
Ainsi, les lumières 34 sont, par exemple, destinées à des méthodes d’assemblage mécanique classiques, tels que le vissage ou le rivetage, afin de fixer le couvercle 14 par rapport au bac 16 de façon étanche.
Le pourtour de la paroi de fond 18 du bac 16 a une forme rectangulaire.
Le fluide caloporteur est un fluide réfrigérant, notamment un fluide choisi parmi les fluides réfrigérants R134a, R1234yf ou R744.
Le fluide caloporteur est lui-même refroidi par un échangeur d’évaporation (appelé « chiller » en anglais, non-représenté) connecté à une boucle de climatisation du véhicule, non-représentée.
Comme illustré sur les figures 2 et 3, la paroi de fond 18 comprend la face interne 8 plane sur laquelle est posé les composants 4.
Ainsi, la surface de contact entre le composant 4 et la paroi du fond 18 est maximale de sorte que l’échange thermique entre la paroi de fond 18 et le composant 4 est optimisé.
Comme illustré sur la , la face interne 8 de la paroi latérale 20 est munie d’une pluralité de renfoncements 36 agencés pour recevoir les composants 4.
Ainsi, ces renfoncements 36 permettent les composants 4 d’être immobiles pendant leur transport. Les composants 4 peuvent être munis des moyens de fixation tel que des languettes 38 coopérant avec les renfoncements 36.
La face externe d’assemblage 24 est sur la paroi de fond 18 ou sur la paroi latérale 20 ou sur le couvercle 14.
Dans cet exemple illustré sur les figures 4 à 5, la face externe d’assemblage 24 de la paroi de fond 18 correspond à un premier mode de réalisation selon l’invention.
Les deuxième et troisième modes de réalisation sont représentés respectivement sur les figures 7 et 8. Ces deux autres modes de réalisation concernent respectivement une face externe d’assemblage 42 du couvercle 14 ou une face externe d’assemblage 44 de la paroi latérale 20. Les autres caractéristiques décrivant le premier mode de réalisation s’appliquent également aux deuxième et troisième modes de réalisation.
Comme c’est visible sur les figures 4 à 6, la plaque externe 22 est sur la face externe d’assemblage 24 de la paroi de fond 18. Cette face externe d’assemblage 24 est agencée pour permettre un échange de chaleur entre le composant 4 et le fluide caloporteur.
La plaque externe 22 comporte une pluralité de zones renfoncées 46 formant une pluralité de canaux 26, par exemple deux canaux 26 de circulation parallèles entre eux.
La plaque externe 22 comporte des zones de jonction planes 48, notamment entre les zones renfoncées 46, ces zones de jonction plane 48 étant agencées pour être mises en appui contre la face externe d’assemblage 24 pour former les canaux 26 de circulation.
Les canaux 26 de circulation, en section transversale, ont un bord droit 50 sur la zone renfoncée 46, bord droit 50 qui est opposé à la face externe d’assemblage 24.
Chaque canal 26 est formé par la face externe d’assemblage 24 et la plaque externe 22 qui définissent chacune une portion de pourtour transversale du canal 26.
Le canal 26 de circulation communique avec une entrée 52 de fluide et une sortie 54 de fluide.
Comme c’est visible sur les figures 1 à 2 et 4, les canaux 26 de circulation ont une entrée 52 et une sortie 54 commune.
Ainsi, l’entrée 52 et la sortie 54 commune simplifient la conception de canaux. Dans cet exemple, ces entrée 52 et sortie 54 sont formées sur une platine 56 appartenant au bac 16.
Toujours dans l’exemple de la , chaque canal 26 de circulation comporte une pluralité de virages.
Des canaux 26 de circulation présente une portion en U.
Dans cet exemple, les sept canaux 26 parallèles, présentent chacun une portion en U, l’une des portions en U étant à l’intérieur de l’autre portion en U.
Ainsi, la présence d’une pluralité de virages créés par les canaux 26 maximise la surface d’échange entre le fluide caloporteur et les composants 4, pour ainsi optimiser l’échange thermique.
Les canaux 26 sont symétriques par rapport à un plan qui coupe perpendiculairement le plan de la face externe d’assemblage 24.
Les canaux 26 de circulation de la plaque externe 22 sont issus d’un emboutissage.
Comme on peut le voir sur les figures 5 à 8, chaque face externe d’assemblage 24 ou plaque externe 22 est pourvue de plusieurs éléments perturbateurs 58 de l’écoulement du fluide caloporteur, lesdits éléments perturbateurs 58 faisant saillie de la face destinée à être en contact avec le fluide.
Comme illustré sur les figures 5 à 8, des zones renfoncées 46 sont pourvues des éléments perturbateurs 58.
Dans cet exemple, les éléments perturbateurs 58 présentent une forme en chevron.
Ces formes des éléments perturbateurs 58 sont destinées à créer un régime du fluide auquel un mouvement turbulent du fluide est créé, afin que l’échange thermique entre le fluide et le canal de circulation 26 soit optimal.
Le bac 16 est à base d’un métal.
Avantageusement, la plaque externe 22 est à base d’un métal.
Le métal est choisi parmi l’aluminium, un alliage d’aluminium, ou l’acier, de préférence l’alliage d’aluminium contenant de magnésium.
Le bac 16 en métal ou la plaque externe 22 en métal présente une rigidité suffisante pour assurer une bonne protection mécanique.
Du fait de la bonne conduction du métal, lorsque le composant 4 est posé sur une face interne plane 8 du bac 4, il n’est pas nécessaire de mettre un élément de conduction tel qu’une pâte thermique.
En particulier, l’alliage d’aluminium contenant de magnésium permet d’offrir une bonne usinabilité en vue de réaliser des éléments complexes, une bonne tenue à chaud contre le fluage, par rapport à l’aluminium classique.
En variante, le bac 16 est à base d’un matériau composite ou d’un plastique.
Ainsi, le bac 16 est allégé en poids tout en gardant les caractéristiques mécaniques optimales.
Le bac 16 est issu d’un emboutissage.
Cette technique de fabrication est adaptée pour former le bac 16 dont la paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 sont faites d’un seul tenant.
En variante, la plaque externe 22 est à base d’un matériau composite ou d’un plastique.
Ainsi, la plaque 22 est allégée en poids tout en gardant les caractéristiques mécaniques optimales.
Le matériau composite comporte une matrice en polymère et chargée avec des éléments de renfort tels que des fibres de carbone ou de verre.
La matrice en polymère est un thermoplastique tel que ABS, PMMA, PE, PVC, PET, PP, PVC.
Le plastique est un thermoplastique tel que ABS, PMMA, PE, PVC, PET, PP, PVC.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage 24 est en métal et la plaque externe 22 est en plastique, étant notamment un matériau composte à base de polymère.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage 24 est en métal et la plaque externe 22 est en métal.
On peut prévoir que la face externe d’assemblage 24 et/ou la plaque externe 22 sont en aluminium, de préférence en alliage d’aluminium contenant de magnésium.
L’assemblage de la plaque externe 22 et de la face externe d’assemblage (24) est effectué par une méthode choisie parmi collage, soudage, laminage, rivetage.
En particulier, les méthodes de soudage et collage ont pour avantage de ne pas impacter à la rigidité des matériaux à assembler.
Avantageusement, la méthode de soudage est le soudage MIG (« metal inert gas welding ») – MAG (« metal active gas »).
La méthode de soudage est le soudage par laser.
L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication du compartiment 6 comportant l’étape suivante :
- conformer une feuille pour obtenir la paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 d’un seul tenant.
Ainsi la paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 du bac 16 sont d’un seul tenant.
La paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 étant en métal, le procédé comporte l’étape suivante :
- conformer la feuille qui est en métal, par emboutissage, pour obtenir la paroi de fond 18 et la paroi latérale 20 d’un seul tenant.
Le procédé comprend une étape de formation sur la plaque externe 22, d’une pluralité de zones renfoncées 46 formant sept canaux 26 de circulation parallèles entre eux.
Le procédé comprend une étape de formation des zones de jonction plane 48 entre les zones renfoncées 46.
Le procédé comprend une étape d’assemblage de la plaque externe 22 sur la face externe d’assemblage 24, cette étape d’assemblage se faisant par collage, soudage, laminage ou rivetage.
En particulier, les méthodes de soudage et collage ont pour avantage de ne pas impacter la rigidité des matériaux à assembler.
Pour le procédé de fabrication du compartiment, l’étape d’assemblage se fait par soudage MIG (« metal inert gas welding ») – MAG (« metal active gas »).
Cette méthode s’avère être particulièrement efficace pour optimiser l’interface de soudage entre la plaque externe 22 et la face externe d’assemblage 24.
En variante, l’étape d’assemblage est précédée d’une attaque chimique ou d’une texturation de la face externe d’assemblage 24 et/ou des zones de jonction plane 48 de la plaque externe 22.
Nomenclature
2 : ensemble
4 : composant
6 : compartiment
8 : face interne de la paroi de fond
10 : face interne de la paroi latérale
12 : vis
14 : couvercle
16 : bac
18 : paroi de fond
20 : paroi latérale
22 : plaque externe
24 : face externe d’assemblage sur la paroi de fond
26 : canal (canaux) de circulation
30 : plan principal du couvercle
31 : saillie renfoncée
32 : rebord
34 : lumière
36 : renfoncement de la face interne de la paroi latérale
38 : languette
42 : face externe du couvercle
44 : face externe de la paroi latérale
46 : zone renfoncée de la plaque externe
48 : zone de jonction plane
50 : bord droit sur la zone renfoncée
52 : entrée de fluide
54 : sortie de fluide
56 : platine
58 : élément perturbateur

Claims (14)

  1. Compartiment (6) agencé pour recevoir un composant (4) susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment ce composant (4) étant un module de stockage d’énergie électrochimique, le compartiment (4) comprenant :
    - un couvercle (14) ;
    • un bac (16) muni d’une paroi de fond (18) sur laquelle le composant (4) peut être posé et d’une paroi latérale (20) qui est agencée pour être assemblée avec le couvercle (14) venant fermer le bac (16), la paroi de fond (18) et la paroi latérale (20) étant d’un seul tenant ; et
    • une plaque externe (22) agencée pour être assemblée sur une face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44) appartenant au bac (16) ou au couvercle (14), pour former au moins un canal de circulation (26) pour un fluide caloporteur.
  2. Compartiment selon la revendication 1, dans lequel la paroi de fond (18) comprend une face interne (8) plane sur laquelle peut être posé le composant (4).
  3. Compartiment selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44) est sur la paroi de fond (18) ou sur la paroi latérale (20) ou sur le couvercle (14).
  4. Compartiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lorsque la plaque externe (22) est sur la face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44), cette face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44) est agencée pour permettre un échange de chaleur entre le composant (4) et le fluide caloporteur.
  5. Compartiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque canal (26) est formé par la face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44) et la plaque externe (22) qui définissent chacune une portion de pourtour transversale du canal (26).
  6. Compartiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque externe (22) comporte une pluralité de zones renfoncées (46) formant une pluralité de canaux (26), par exemple deux canaux (26) de circulation parallèles entre eux.
  7. Compartiment selon la revendication 6, dans lequel la plaque externe (22) comporte des zones de jonction planes (48), notamment entre les zones renfoncées (46), ces zones de jonction plane (48) étant agencées pour être mises en appui contre la face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44) pour former le ou les canaux (26) de circulation.
  8. Ensemble (2) comportant au moins un composant (4), notamment au moins un module de stockage d’énergie électrochimique, et un compartiment (6) selon l’une des revendications 1 à 7, agencé pour échanger thermiquement avec ce composant (4) placé sur une face interne (8 ; 10) du compartiment (6).
  9. Procédé de fabrication d’un compartiment selon l’une des revendications 1 à 7, comportant l’étape suivante :
    • Conformer une feuille pour obtenir la paroi de fond (18) et la paroi latérale (20) d’un seul tenant.
  10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, la paroi de fond (18) et la paroi latérale (20) étant en métal, le procédé comporte l’étape suivante :
    • conformer la feuille qui est en métal, par emboutissage, pour obtenir la paroi de fond (18) et la paroi latérale (20) d’un seul tenant.
  11. Procédé de fabrication selon la revendication 9 ou 10, comprenant une étape de formation sur la plaque externe (22), d’une pluralité de zones renfoncées (46) formant une pluralité de canaux (26), par exemple deux canaux (26) de circulation parallèles entre eux.
  12. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 9 à 11, comprenant une étape d’assemblage de la plaque externe (22) sur la face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44), cette étape d’assemblage se faisant par collage, soudage, laminage ou rivetage.
  13. Procédé de fabrication selon la revendication 12, dans lequel, l’étape d’assemblage se fait par soudage MIG (« metal inert gas welding ») – MAG (« metal active gas »).
  14. Procédé de fabrication selon la revendication 12 ou 13, dans lequel l’étape d’assemblage est précédée d’une attaque chimique ou d’une texturation de la face externe d’assemblage (24 ; 42 ; 44) et/ou des zones de jonction plane (48) de la plaque externe (22).
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