WO2013083479A1 - DISPOSITIF DE RÉGULATION THERMIQUE D'UN MODULE-BATTERIe - Google Patents

DISPOSITIF DE RÉGULATION THERMIQUE D'UN MODULE-BATTERIe Download PDF

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battery module
thermal management
heat exchange
plate
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Vincent Feuillard
Gilles Elliot
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Valeo Systemes Thermiques
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Definitions

  • the present invention relates to the thermal regulation of batteries and more particularly to a thermal fluid thermal regulation device for a battery in the field of electric and hybrid vehicles.
  • the thermal regulation of batteries is an important point because, if the batteries are subjected to too low temperatures, their autonomy can decrease sharply and, if they are subjected to too high temperatures, there is a risk of thermal runaway that can lead to the destruction of the battery.
  • the batteries are generally in the form of cells juxtaposed parallel to each other in a protective housing, forming a battery module.
  • the cells are generally juxtaposed so that the terminals are alternated in order to connect the cells in series between them easily and also to save conductive material, such as copper.
  • conductive material such as copper.
  • These temperature control devices are generally incorporated inside a housing containing one or more battery modules and use circulating heat transfer fluids, for example by means of a pump, in a circuit of conduits, the circuit of conduits passing in particular under or inside a heat exchange plate in direct contact with the cells.
  • the heat transfer fluids can thus absorb heat emitted by the cells in order to cool them and evacuate this heat at one or more heat exchangers, such as for example a radiator. Fluids heat transfer agents can also, if necessary, bring heat to heat the cells, for example by being connected to an electrical resistance or heating by Positive Temperature Coefficient (PTC).
  • PTC Positive Temperature Coefficient
  • the heat transfer fluids generally used are ambient air or liquids, such as water, or a refrigerant. Liquids are better heat conductors than gases, it is a solution that is preferred because it is more efficient.
  • the heat exchange plates in direct contact with the cells are placed at the bottom of the housings containing one or more battery modules, the battery modules resting on the heat exchange plates.
  • Such an arrangement has a disadvantage since it cools an area that needs it the least.
  • Another known possibility is to place the heat exchange plates between the cells.
  • Such an arrangement has a drawback related to the complexity of assembling such a battery module by alternating heat exchange plates and cells. Such heat exchange plate locations are not optimal because the maximum heating zones of the battery modules are located between the cell connection lugs.
  • One of the aims of the invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art and to propose a thermal management device for an optimized battery module, in terms of performance, assembly time and wiring of the battery modules.
  • the invention relates to a heat exchange device for a battery module consisting of cells juxtaposed in parallel and connected in series with each other, whose positive and negative terminals, in particular alternating, are each covered with a terminal, forming two aligned series of terminals, and connected together by means of connection fixed to the lugs by fasteners.
  • the heat exchange device comprises a heat exchange plate, in particular comprising an inlet and a heat transfer fluid outlet, the heat exchange plate being placed in contact with the battery module between the two aligned series of pods. .
  • the inlet and the heat transfer fluid outlet of the heat exchange plate are arranged on the same side of the heat exchange plate, on the one hand to facilitate assembly and on the other hand part to homogenize the temperature of the heat exchange plate.
  • the thermal management device further comprises a non-conductive holding plate for holding the connection means and the heat exchange plate, the holding plate being placed so as to maintain the heat exchange plate against the battery module. Furthermore, it also ensures an electrical connection between the lugs of juxtaposed cells via the connection means.
  • the holding plate has holes for passage of the pods. Furthermore, the fastening elements of the connection means also ensure the fixing of the holding plate.
  • the holding plate comprises an insulating separating element between the heat exchange plate and the connection means.
  • the insulating separating element is composed of two ribs coming from material with the holding plate.
  • the connection means are integral with the holding plate.
  • the holding plate is overmolded around the connection means.
  • the holding plate is made of plastic.
  • FIG. 1 shows an exploded perspective view of a battery module according to the present invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of the battery module of FIG. 1 assembled
  • FIG. 3 shows a perspective view of the battery module of FIG. 1 with an associated heat exchange plate, a holding plate having been removed,
  • FIG. 4 shows a perspective view of the faces of a heat exchange plate according to the present invention.
  • FIGS. 5a and 5b show schematic views of electrical connections of the battery module according to the present invention.
  • FIG. 1 shows an exploded perspective view of a battery module 1
  • FIG. 2 shows a perspective view of the battery module 1 assembled with a thermal regulation device installed.
  • the battery module 1 comprises at least one cell 3.
  • the battery module 1 comprises several cells 3 juxtaposed, advantageously parallel to each other.
  • Each cell 3 comprises a positive electrical terminal and a negative electrical terminal covered with a terminal 4.
  • the cells 3 are juxtaposed parallel to each other so that the positive terminal of a cell 3 is placed vis-à-vis the negative terminal of the cell or 3 juxtaposed on its sides.
  • the positive and negative terminals are therefore alternating forming two aligned series of lugs 4.
  • FIG. 5b Such an arrangement of the cells 3 of the battery module 1 is shown in FIG. 5b.
  • the cells 3 are juxtaposed parallel to each other so that the positive terminals of the cells 3 are arranged on the same side of the battery module 1. Therefore, the positive terminals of the cells 3 are arranged on the same side of the battery module 1.
  • the positive and negative terminals are thus aligned forming two aligned series of lugs 4.
  • FIG. 5a Such an arrangement of the cells 3 of the battery module 1 is shown in FIG. 5a.
  • FIGS. 5a and 5b thus show schematic views of the electrical connection of the battery module 1 according to the present invention.
  • the cells 3 are connected in series by means of connection means 6.
  • the connection means 6 make it possible to electrically connect the positive terminal of a cell 3 to the negative terminal of a neighboring cell 3.
  • connection means 6 may in particular be brass plates comprising two orifices permitting the passage of the lugs 4.
  • the means of Connections 6 are generally held in place by fastening elements 8, for example nuts 8 which screw on the terminals 4.
  • the cells 3 positioned at the end of the battery module 1 each have an opposite charge-free terminal, so as to form the connection terminals of the battery-module 1 to an electrical network of a motor vehicle
  • the fact that the positive and negative terminals of the cells 3 of the battery module 1 are alternated enables the different cells 3 to be connected in series by virtue of the shorter connection means 6.
  • the negative terminals of each cell 3 have lugs 4 of a larger diameter than the lugs 4 of the positive terminals, or vice versa.
  • the cells 3 are interconnected by tie rods, not shown.
  • the tie rods also connect the two lateral flanges 13
  • a thermal management device comprising a heat exchange plate 10 is provided.
  • the lugs 4 are arranged in series on two opposite sides of the battery module 1. Between the two series of lugs 4, the battery module 1 defines a space in which the heat exchange plate 10 is placed between the lugs 4, as shown in FIG. 3, and is in contact with the battery module 1.
  • the heat exchange plate 10 generally made of metal, defines an interior volume for defining a heat transfer fluid circuit.
  • the plaque heat exchange 10 makes it possible to ensure a heat exchange between the battery module 1 and an external thermal management circuit.
  • the heat exchange plate 10 comprises a heat transfer fluid inlet 12A and a heat transfer fluid outlet 12B connected to the external thermal management circuit.
  • the heat transfer fluid inlet 12A and the heat transfer fluid outlet 12B can be placed on the same side of the heat exchange plate 10 to facilitate assembly and connections.
  • the heat transfer fluid inlet 12A and the heat transfer fluid outlet 12B can be placed on different sides of the heat exchange plate 10.
  • heat exchange plate 20 between the lugs 4 allows thermal management of the battery module 1 in a specific area in which it is particularly necessary. Indeed, for example, when using the battery module 1, the largest heat production is located between the electrical terminals because of the electrochemical reactions inside the cell 3. In addition, a strong current passing through the connection means 6, the resistance to the current flow of the connection means 6 also leads to heat production.
  • the present invention makes it possible to thermally manage the battery module 1 in the areas in which the production of heat is important.
  • the connection means 6 may include extensions in the direction of the zone between the lugs 4 of the battery module 1 in order to promote the cooling of the connection means 6.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the battery pack 1 of FIG. 1 in which the associated holding plate 20 has been removed.
  • FIG. 3 shows the heat exchange plate 10.
  • the heat exchange plate 10 is held in place between the lugs 4 by the holding plate 20.
  • the holding plate 20 is advantageously non-conductive.
  • the holding plate 20 is made of insulating material, for example plastic material.
  • the holding plate 20 is placed above the heat exchange plate 10. The heat exchange plate 10 is thus taken between, on the one hand, the battery module 1 and, on the other hand, the plate keeping 20.
  • the holding plate 20 has a surface substantially equal to the surface of the battery module 1.
  • the holding plate 20 has orifices 22 in which the lugs 4 can pass.
  • the holding plate 20 also allows the connection means 6 to be maintained.
  • the holding plate 20 can be fixed by the fastening elements 8 which also secure the connection means 6. Consequently, according to this arrangement
  • the connection means 6 are taken between, on the one hand, the battery module 1 and, on the other hand, the holding plate 20.
  • the heat exchange plate 10 and the connection means 6 are thus maintained. on the battery module 1 with a uniform pressure exerted on its entire surface by the holding plate 20.
  • the holding plate 20 also allows electrical insulation between the heat exchange plate 10 and the connection means 6 of the battery module 1.
  • the holding plate 20 comprises at least one separation element 24, presented in more detail in FIG. 4. More specifically, FIG. 4 shows a perspective view of the faces of the heat exchange plate 10 and the holding plate 20 according to the present invention.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the faces of the heat exchange plate 10 and of the holding plate 20 which are in contact with the battery module 1.
  • the separating element 24 is advantageously insulating and may be composed of two ribs 24.
  • the separating element 24 is made of material with the holding plate 20.
  • the separating element 24 may be fixed on the plate keeping 20.
  • the separating element 24 is interposed between, on the one hand, the lugs 4 and / or the connection means 6 and, on the other hand, the heat exchange plate 10
  • the holding plate 20 and the connection means 6 are integral with each other.
  • the holding plate 20 may be overmolded around the connection means 6.
  • the thermal management device allows a thermal management of the battery module 1 in a zone particularly subject to significant thermal stress, that is to say between and / or near the means 6.
  • the management system thermal allows additional maintenance of the cells 3 between them and a greatly reduced wiring time.
  • At least one insulating layer 30 in order to increase the thermal conductivity and / or the thermal insulation of the thermal management device according to the present invention.
  • a first insulating layer 32 is disposed between the heat exchange plate 10 and the holding plate 20.
  • the first insulating layer 32 makes it possible to improve the thermal insulation and to reduce losses. thermal outward of the battery module 1.
  • the thermal insulation function being performed by the holding plate 20 is only a dimensional compensation means.
  • the first insulating layer 32 may then be in the form of a compressible plastic film.
  • a second insulating layer 34 is disposed between the heat exchange plate 10 and the battery module 1.
  • the second insulating layer 30 makes it possible to improve the heat transfer between the heat exchange plate 10 and the battery module 1.
  • the insulating layer 30 also makes it possible to compensate for flatness defects of the battery module 1, the heat exchange plate 10 and / or the holding plate 20.
  • the insulating layer 30 advantageously provides an electrical insulation function. For example, in the case of the use of a single layer 34, it ensures:
  • the means of connection 6 are arranged, at least in part, in the area between the lugs 4 of the battery module 1.
  • connection elements 6 may comprise extensions in the direction of the zone between the lugs 4 of the battery module 1 in order to promote cooling the connection means 6.
  • connection means 6 and / or the extensions of the connection means 6 are arranged between the cells 3 and the heat exchange plate 10.
  • the heat exchange plate 10 is between the cells 3 and the connection means 6 and / or the extensions of the connection means 6.
  • connection means 6 by direct contact with the heat exchange plate 10 or via the extensions of the connection means 6 in direct contact with the heat exchange plate 10.
  • electrical insulation is provided either by the holding plate 20 or by the insulating layer 30, advantageously the second insulating layer 32.

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Abstract

Dispositif de régulation thermique d'un module-batterie. La présente invention concerne un dispositif de gestion thermique pour un module-batterie (1) composé d'au moins une cellule (3) comportant au moins deux cosses (4), le dispositif de gestion thermique comportant une plaque d'échange thermique (10). La plaque d'échange thermique (10) est placée en contact avec le module-batterie (1) entre les cosses (4) de la cellule (3).

Description

Dispositif de régulation thermique d'un module-batterie.
La présente invention concerne la régulation thermique de batteries et plus particulièrement un dispositif de régulation thermique à liquide caloporteur pour une batterie dans le domaine des véhicules électriques et hybrides.
La régulation thermique des batteries, notamment dans le domaine des véhicules électriques et hybrides, est un point important car, si les batteries sont soumises à des températures trop basses, leur autonomie peut décroître fortement et, si elles sont soumises à des températures trop élevées, il existe un risque d'emballement thermique pouvant aller jusqu'à la destruction de la batterie.
Dans les véhicules électriques et hybrides, les batteries sont généralement sous forme de cellules juxtaposées parallèlement les une aux autres dans un boîtier de protection, formant un module-batterie. Les cellules sont généralement juxtaposées de sorte que les bornes soient alternées afin de brancher en série les cellules entres elles aisément et également pour économiser du matériau conducteur, comme le cuivre. Afin de réguler la température des cellules, en fonctionnement, il est connu d'ajouter un dispositif de régulation de température du module-batterie.
Ces dispositifs de régulation de température sont généralement incorporés à l'intérieur d'un boîtier contenant un ou plusieurs modules-batterie et utilisent des fluides caloporteurs circulant, par exemple au moyen d'une pompe, dans un circuit de conduits, le circuit de conduits passant notamment sous ou à l'intérieur d'une plaque d'échange thermique en contact direct avec les cellules.
Les fluides caloporteurs peuvent ainsi absorber de la chaleur émise par les cellules afin de les refroidir et évacuer cette chaleur au niveau d'un ou plusieurs échangeurs thermiques, comme par exemple un radiateur. Les fluides caloporteurs peuvent également, si besoin, apporter de la chaleur pour réchauffer les cellules, par exemple en étant reliés à une résistance électrique ou à un chauffage par Coefficient Positif de Température (CTP). Les fluides caloporteurs généralement utilisés sont l'air ambiant ou des liquides, comme par exemple l'eau, ou un fluide réfrigérant. Les liquides étant meilleur conducteur de chaleur que les gaz, c'est une solution qui est privilégiée car plus efficace. De façon générale, les plaques d'échange thermique en contact direct avec les cellules sont placées au fond des boîtiers contenant un ou plusieurs modules- batterie, les modules-batterie reposant sur les plaques d'échange thermique. Un tel agencement présente un inconvénient puisqu'on refroidit une zone qui en a le moins besoin. Une autre possibilité connue est de placer les plaques d'échange thermique entre les cellules. Un tel agencement présente un inconvénient lié à la complexité d'assemblage d'un tel module-batterie par une alternance de plaques d'échange thermique et de cellules. De tels emplacements de plaques d'échange thermique ne sont pas optimum, car les zones d'échauffement maximum des modules-batterie sont situées entre les cosses de connexions des cellules.
Un des buts de l'invention est donc de remédier aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispositif de gestion thermique pour un module- batterie optimisé, en performance, en temps d'assemblage et de câblage des modules-batterie.
Ainsi, l'invention concerne un dispositif d'échange thermique pour un module- batterie composé de cellules juxtaposées parallèlement et branchées en série les unes aux autres, dont les bornes positives et négatives, notamment alternées, sont chacune recouverte d'une cosse, formant deux séries alignées de cosses, et branchées entre elles par des moyens de connexion fixés aux cosses par des éléments de fixation. De plus, le dispositif d'échange thermique comporte une plaque d'échange thermique, notamment comprenant une entrée et une sortie de fluide caloporteur, la plaque d'échange thermique étant placée en contact avec le module-batterie entre les deux séries alignées de cosses.
Selon un aspect de l'invention, l'entrée et la sortie de fluide caloporteur de la plaque d'échange thermique sont disposés du même coté de la plaque d'échange thermique, d'une part pour faciliter l'assemblage et d'autre part pour homogénéiser la température de la plaque d'échange thermique.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de gestion thermique comporte en outre une plaque de maintien non conductrice permettant le maintien des moyens de connexion et de la plaque d'échange thermique, la plaque de maintien étant placée de sorte à maintenir la plaque d'échange thermique contre le module-batterie. Par ailleurs, cela permet également d'assurer une liaison électrique entre les cosses des cellules juxtaposées par l'intermédiaire des moyens de connexion.
Selon un aspect de l'invention, la plaque de maintien comporte des orifices de passage des cosses. Par ailleurs, les éléments de fixations des moyens de connexion assurent également la fixation de la plaque de maintien.
Selon un autre aspect de l'invention, la plaque de maintien comporte un élément de séparation isolant entre la plaque d'échange thermique et les moyens de connexion.
Selon encore un aspect de l'invention, l'élément de séparation isolant est composé de deux nervures venant de matière avec la plaque de maintien. Egalement, selon un aspect de l'invention, les moyens de connexion sont solidaires de la plaque de maintien. Enfin, la plaque de maintien est surmoulée autour des moyens de connexion. Notamment, la plaque de maintien est réalisée en plastique.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles :
- la figure 1 montre une vue éclatée en perspective d'un module-batterie selon la présente invention,
- la figure 2 montre une vue en perspective du module-batterie de la figure 1 assemblé,
- la figure 3 montre une vue en perspective du module-batterie de la figure 1 avec une plaque d'échange thermique associée, une plaque de maintien ayant été retirée,
- la figure 4 montre une vue en perspective des faces d'une plaque d'échange thermique selon la présente invention, et
- les figures 5a et 5b présentent des vues schématiques de connexions électriques du module-batterie selon la présente invention.
Sur les différentes figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes formes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, ces éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
La figure 1 montre une vue en perspective éclatée d'un module-batterie 1 , tandis que la figure 2 montre une vue en perspective du module-batterie 1 assemblé avec un dispositif de régulation thermique installé. Le module-batterie 1 comporte au moins une cellule 3. Préférentiellement, la module-batterie 1 comporte plusieurs cellules 3 juxtaposées, avantageusement parallèlement les unes aux autres. Chaque cellule 3 comporte une borne électrique positive et une borne électrique négative recouvertes d'une cosse 4.
Selon un exemple particulier, les cellules 3 sont juxtaposées parallèlement les unes aux autres de sorte que la borne positive d'une cellule 3 est placée en vis- à-vis de la borne négative de la ou des cellules 3 juxtaposées sur ses côtés. Les bornes positives et négatives sont donc alternées formant deux séries alignées de cosses 4. Un tel agencement des cellules 3 du module-batterie 1 est présenté en figure 5b.
Alternativement, les cellules 3 sont juxtaposées parallèlement les unes aux autres de sorte que les bornes positives des cellules 3 sont disposées sur un même côté du module-batterie 1 . Par conséquent, les bornes positives des cellules 3 sont disposées sur un même côté du module-batterie 1 . Les bornes positives et négatives sont donc alignées formant deux séries alignées de cosses 4. Un tel agencement des cellules 3 du module-batterie 1 est présenté en figure 5a.
Les figures 5a et 5b présentent donc des vues schématiques de connexion électrique du module-batterie 1 selon la présente invention. Les cellules 3 sont branchées en série grâce à des moyens de connexion 6. Les moyens de connexion 6 permettent de relier électriquement la borne positive d'une cellule 3 à la borne négative d'une cellule 3 voisine.
Les moyens de connexion 6 peuvent notamment être des plaques de cuivres comprenant deux orifices permettant le passage des cosses 4. Les moyens de connexions 6 sont généralement maintenus en place par des éléments de fixation 8, par exemple des écrous 8 qui se vissent sur les cosses 4.
Les cellules 3 positionnées en extrémité du module-batterie 1 ont chacune une borne libre de charge opposée, de sorte à former les bornes de branchement du module-batterie 1 à un réseau électrique d'un véhicule automobile
Avantageusement, le fait que les bornes positives et négatives des cellules 3 du module-batterie 1 soient alternées permet de brancher en série les différentes cellules 3 grâce aux moyens de connexion 6 plus court.
Afin de différencier les bornes positives et négatives d'une même cellule 3, il est possible d'avoir des cosses 4 de diamètre différent. Ainsi, par exemple, les bornes négatives de chaque cellule 3 ont des cosses 4 d'un plus grand diamètre que les cosses 4 des bornes positives, ou inversement.
Pour maintenir les différentes cellules 3 entres elles, il est possible d'enserrer les cellules 3 entre deux flasques latéraux 13. Préférentiellement, les cellules 3 sont reliées entre elles par des tirants, non représentés. Avantageusement, les tirants relient également les deux flasques latéraux 13
Afin de réguler la température du module-batterie 1 , un dispositif de gestion thermique comportant une plaque d'échange thermique 10 est prévu. Selon les divers modes de réalisation de la présente invention, les cosses 4 sont disposées en série, sur deux cotés opposés du module-batterie 1 . Entre les deux séries de cosses 4, le module-batterie 1 définit un espace dans lequel la plaque d'échange thermique 10 est placée entre les cosses 4, comme le montre la figure 3, et est en contact avec le module-batterie 1 . La plaque d'échange thermique 10, généralement réalisée en métal, définit un volume intérieur permettant de définir un circuit de fluide caloporteur. La plaque d'échange thermique 10 permet d'assurer un échange thermique entre le module-batterie 1 et un circuit de gestion thermique extérieur.
A cet effet, la plaque d'échange thermique 10 comporte une entrée de fluide caloporteur 12A et une sortie de fluide caloporteur 12B reliées au circuit de gestion thermique extérieur.
Avantageusement, l'entrée de fluide caloporteur 12A et la sortie de fluide caloporteur 12B peuvent être placées d'un même coté de la plaque d'échange thermique 10 afin de faciliter le montage et les branchements.
Toutefois, selon la configuration du circuit de fluide caloporteur défini dans la plaque d'échange thermique 10 et/ou l'agencement du circuit de gestion thermique extérieur, l'entrée de fluide caloporteur 12A et la sortie de fluide caloporteur 12B peuvent être placées sur des cotés différents de la plaque d'échange thermique 10.
Le fait de placer la plaque d'échange thermique 20 entre les cosses 4 permet une gestion thermique du module-batterie 1 dans une zone spécifique dans laquelle elle est particulièrement nécessaire. En effet, par exemple, lors de l'utilisation du module-batterie 1 , la production de chaleur la plus importante est située entre les bornes électriques du fait des réactions électrochimiques à l'intérieur de la cellule 3. De plus, un fort courant passe au niveau des moyens de connexion 6, la résistance au passage du courant des moyens de connexion 6 entraîne également une production de chaleur.
Ainsi, la présente invention permet de gérer thermiquement le module-batterie 1 dans les zones dans lesquelles la production de chaleur est importante. En particulier, il est possible de refroidir la partie du module-batterie 1 se retrouvant entre les cosses 4. Il est également possible de refroidir les moyens de connexion 6. A cet effet, les moyens de connexion peuvent comprendre des extensions en direction de la zone comprises entre les cosses 4 du module-batterie 1 afin de favoriser le refroidissement les moyens de connexion 6.
Plus spécifiquement, la figure 3 montre une vue en perspective du module- batterie 1 de la figure 1 dans laquelle la plaque de maintien 20 associée a été retirée. La figure 3 permet de voir la plaque d'échange thermique 10. La plaque d'échange thermique 10 est maintenue en place entre les cosses 4 par la plaque de maintien 20. La plaque de maintien 20 est avantageusement non conductrice. Pour ce faire, la plaque de maintien 20 est réalisée en matériau isolant, par exemple en matériau plastique. La plaque de maintien 20 vient se placer au dessus de la plaque d'échange thermique 10. La plaque d'échange thermique 10 est ainsi prise entre, d'une part, le module-batterie 1 et, d'autre part, la plaque de maintien 20.
Préférentiellement, la plaque de maintien 20 a une surface sensiblement égale à la surface du module-batterie 1 . De plus, la plaque de maintien 20 comporte des orifices 22 dans lesquels peuvent passer les cosses 4.
La plaque de maintien 20 permet également le maintien des moyens de connexion 6. A cet effet, la plaque de maintien 20 peut être fixée par les éléments de fixation 8 qui assurent également la fixation des moyens de connexion 6. Par conséquent, selon cet agencement particulier, les moyens de connexion 6 sont pris entre, d'une part, le module-batterie 1 et, d'autre part, la plaque de maintien 20. La plaque d'échange thermique 10 et les moyens de connexions 6 sont ainsi maintenus sur le module-batterie 1 avec une pression uniforme exercée sur toute sa surface par la plaque de maintien 20. De plus, la plaque de maintien 20 permet également une isolation électrique entre la plaque d'échange thermique 10 et les moyens de connexions 6 du module-batterie 1 . Pour cela, la plaque de maintien 20 comporte au moins un élément de séparation 24, présenté plus en détail sur la figure 4. Plus spécifiquement, la figure 4 montre une vue en perspective des faces de la plaque d'échange thermique 10 et de la plaque de maintien 20 selon la présente invention.
La figure 4 présente une vue en perspective des faces de la plaque d'échange thermique 10 et de la plaque de maintien 20 qui sont en contact avec le module-batterie 1 . L'élément de séparation 24 est avantageusement isolant et peut être composé de deux nervures 24. Préférentiellement, l'élément de séparation 24 vient de matière avec la plaque de maintien 20. Alternativement, l'élément de séparation 24 peut être fixé sur la plaque de maintien 20.
Afin d'assurer une fonction d'isolation, l'élément de séparation 24 est interposé entre, d'une part, les cosses 4 et/ou les moyens de connexions 6 et, d'autre part, la plaque d'échange thermique 10. Selon un mode particulier de réalisation, la plaque de maintien 20 et les moyens de connexions 6 sont solidaires les uns des autres. Par exemple, la plaque de maintien 20 peut être surmoulée autour des moyens de connexions 6. Ainsi, cela permet de réduire fortement le temps de câblage des cellules 3. En effet, la mise en place et la fixation de la plaque de maintien 20 sur le module-batterie 1 permet, simultanément, d'assurer le câblage des cellules 3 par la mise en place des moyens de connexions 6.
Ainsi, on voit bien que le dispositif de gestion thermique selon l'invention permet une gestion thermique du module-batterie 1 dans une zone particulièrement soumise à des contraintes thermiques importantes, c'est-à-dire entre et/ou à proximité des moyens de connexions 6. De plus, le dispositif de gestion thermique permet un maintien supplémentaire des cellules 3 entres elles ainsi qu'un temps de câblage fortement réduit.
Par ailleurs, il peut être avantageux de disposer au moins une couche isolante 30 afin d'augmenter la conductivité thermique et/ou l'isolation thermique du dispositif de gestion thermique selon la présente invention.
Préférentiellement, tel que présenté sur la figure 4, une première couche isolante 32 est disposée entre la plaque d'échange thermique 10 et la plaque de maintien 20. La première couche isolante 32 permet d'améliorer l'isolation thermique et de diminuer les déperditions thermiques vers l'extérieur du module-batterie 1 .
Alternativement, la fonction d'isolation thermique étant réalisée par la plaque de maintien 20, la première couche isolante 32 constitue uniquement un moyen de compensation dimensionnelle. La première couche isolante 32 peut alors se présenter sous la forme d'un film plastique compressible.
En complément ou alternativement, une deuxième couche isolante 34 est disposée entre la plaque d'échange thermique 10 et le module-batterie 1 . La deuxième couche isolante 30 permet d'améliorer le transfert thermique entre la plaque d'échange thermique 10 et le module-batterie 1 .
En complément des propriétés de conductivité et d'isolation thermique, la couche isolante 30 permet également de compenser des défauts de planéité du module-batterie 1 , de la plaque d'échange thermique 10 et/ou de la plaque de maintien 20. Ainsi, par compression de la couche isolante 30, il est possible d'assurer une répartition optimale de la pression sur la plaque d'échange thermique 10. De plus, on assure également une conduction électrique parfaite par un bon contact surfacique entre les moyens de connexions 6 et le module- batterie 1 . Enfin, la couche isolante 30 assure avantageusement une fonction d'isolation électrique. Par exemple, dans le cas de l'utilisation d'une seule couche 34, celle-ci assure :
- une fonction de conduction thermique entre la plaque d'échange thermique 10 et les cellules 3 du module-batterie 1 ,
- une fonction de compensation dimensionnelle permettant de corriger les défauts de planéité entre la plaque d'échange thermique 10 et les cellules 3 du module-batterie 1 ,
- une fonction d'isolation électrique entre la plaque d'échange thermique 10 et les cellules 3 du module-batterie 1 , et
- une fonction de rattrapage de jeu entre la plaque d'échange thermique 10 et les cellules 3 du module-batterie 1 ,
Par ailleurs, selon une variante de réalisation non représentée, dans la configuration de connexions électriques du module-batterie 1 selon la figure 5a, les bornes positives et négatives étant respectivement alignées en formant deux séries alignées de cosses 4, il ressort que les moyens de connexion 6 sont agencés, au moins en partie, dans la zone comprises entre les cosses 4 du module-batterie 1 .
De même, dans la configuration de connexions électriques du module-batterie 1 selon la figure 5a, tel que décrit précédemment, les éléments de connexion 6 peuvent comporter des extensions en direction de la zone comprises entre les cosses 4 du module-batterie 1 afin de favoriser le refroidissement les moyens de connexion 6.
Dans de telles configurations, il est possible de prévoir un contact direct entre les moyens de connexion 6 et/ou les extensions des moyens de connexion 6 et la plaque d'échange thermique 10. Selon une première alternative, les moyens de connexion 6 et/ou les extensions des moyens de connexion 6 sont disposés entre les cellules 3 et la plaque d'échange thermique 10. Selon une deuxième alternative, la plaque d'échange thermique 10 est comprise entre les cellules 3 et les moyens de connexion 6 et/ou les extensions des moyens de connexion 6.
De tels agencements permettent d'assurer un refroidissement des moyens de connexion 6 grâce à un contact direct avec la plaque d'échange thermique 10 ou via les extensions des moyens de connexion 6 en contact direct avec la plaque d'échange thermique 10.
Par ailleurs, selon ces alternatives de réalisation, une isolation électrique est assurée, soit par la plaque de maintien 20, soit par la couche isolante 30, avantageusement la deuxième couche isolante 32.
Bien évidemment, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.

Claims

Revendications
1 . Dispositif de gestion thermique pour un module-batterie (1 ) composé d'au moins une cellule (3) comportant au moins deux cosses (4), le dispositif de gestion thermique comportant une plaque d'échange thermique (10),
caractérisé en ce que la plaque d'échange thermique (10) est placée en contact avec le module-batterie (1 ) entre les cosses (4) de la cellule (3).
2. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la plaque d'échange thermique (10) comprend une entrée de fluide caloporteur (12A) et une sortie de fluide caloporteur (12B) disposées du même coté de la plaque d'échange thermique (10).
3. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le dispositif de gestion thermique comporte une plaque de maintien (20) assurant le maintien de la plaque d'échange thermique (10) contre le module-batterie (1 ).
4. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 3, dans lequel la plaque de maintien (20) comporte des orifices (22) pour le passage des cosses (4) de la cellule (3).
5. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la plaque de maintien (20) est fixée au module-batterie (1 ) par des éléments de fixations (8).
6. Dispositif de gestion thermique selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la plaque de maintien (20) comporte un élément de séparation isolant (24) entre la plaque d'échange thermique (10) et les cosses (4).
7. Dispositif de gestion selon la revendication 6, dans lequel l'élément de séparation isolant (24) composée de deux nervures.
8. Dispositif de gestion thermique selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel le module-batterie (1 ) est composé d'une pluralité de cellules
(3) juxtaposées formant deux séries alignées de cosses (4), et branchées entre elles par des moyens de connexion (6) fixés aux cosses
(4) par les éléments de fixations (8).
9. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 8, dans lequel les moyens de connexion (6) sont solidaires de la plaque de maintien (20).
10. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 9, dans lequel la plaque de maintien (20) est surmoulée autour des moyens de connexion (6).
1 1 . Dispositif de gestion thermique selon l'une des revendications 7 à 10, dans lequel chaque cellule (3) comporte une borne positive et une borne négative comportant respectivement une cosse (4), et en ce que la pluralité de cellules (3) est agencée de sorte que les bornes positives et les bornes négatives sont alternées.
12. Dispositif de gestion thermique selon l'une des revendications 3 à 1 1 , dans lequel la plaque de maintien (20) est non conductrice, avantageusement réalisée en plastique.
13. Dispositif de gestion thermique selon l'une des revendications 3 à 12, dans lequel le dispositif de gestion thermique comporte au moins une couche isolante (30, 32, 34) disposée entre la plaque d'échange thermique (10) et le module-batterie (1 ) et/ou la plaque de maintien (20).
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