WO2015097280A1 - Module de batterie electrochimique offrant une tenue aux environnements humides amelioree et procede de realisation d'au moins un tel module - Google Patents

Module de batterie electrochimique offrant une tenue aux environnements humides amelioree et procede de realisation d'au moins un tel module Download PDF

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WO2015097280A1
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accumulators
module
polymer material
support
module according
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PCT/EP2014/079298
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Daniel Chatroux
Sébastien CARCOUET
Jean-Noël CARMINATI
Frédéric GAILLARD
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Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a module for electrochemical battery offering an improved resistance to humid environments, the batteries made with these modules being used in particular in the field of electric and hybrid transport and in embedded systems.
  • Lithium ion batteries are well suited for use in the transport field and for embedded applications because of their ability to store high energy with a low mass.
  • the batteries be split into modules of lower unit voltages, for example less than 48Vdc.
  • These modules are composed of a plurality of electrically connected accumulators.
  • These accumulators must be protected from atmospheric conditions such as dust, rain, snow, hail, sea air and variations in atmospheric conditions, for example condensation of water. Indeed the presence of water can give rise to the start of an electric arc.
  • humidity and salt spray can greatly degrade the life of the batteries as they amplify the corrosion phenomenon.
  • these are conventionally arranged in a waterproof case.
  • the realization of the sealing of the box poses problems.
  • the accumulators release heat or the confinement da ns a sealed volume does not promote the evacuation of heat. This has a significant impact on battery life, which begins to decrease as the temperature typically exceeds 35 ° C, and decreases rapidly from 45 ° C.
  • One of the solutions is to ensure an air circulation outside the box. This solution is applicable in the case where warming is low.
  • the cooling is ensured inside the box by the circulation of a heat transfer fluid between the accumulators of the same module.
  • This fluid is conventionally water, which is chosen for its high heat transfer qualities.
  • This solution imposes a very high quality of the eta bilities so as not to have leakage of water which can lead to leakage currents, risks of short-circuiting and fire starts.
  • This solution increases the mass of the assembly and its cost, moreover it is of relatively complex realization, in particular because of the seals which must resist in a vehicle, the joints aging and undergoing vibrations
  • Another solution is to circulate the air between the accumulators. But the cooling by the circulation of air directly taken from the external environment is not or little used because of the atmospheric conditions which can cause the appearance of condensation, the rain water, the snow, the ice on and between the accumulators.
  • a solution to overcome the weather conditions is to use a dried and treated air to remove the dust and possibly conditioned to the desired temperature before coming into contact with the accumulators. This air is taken for example from the passenger compartment, its flow is limited to not impact the comfort of passengers.
  • a battery module comprising a plurality of accumulators electrically connected to each other and battery management means, the assembly being coated with one or more layers of continuous varnish, this varnish being insulating. electrical connection, only connections to the outside are not covered.
  • the continuous layer of varnish provides protection of the various components of a battery module vis-à-vis atmospheric conditions, they are then protected from corrosion by pollution and moisture.
  • the achievement of the seal is simplified and the mass of the module is reduced substantially compared to a module confined in a waterproof case.
  • the protection by means of a layer of varnish also has the advantage of allowing the air to circulate directly along the accumulators.
  • the varnish makes it possible to keep these passages free, these being then traversed by a fluid ensuring the evacuation of the heat, for example the outside air.
  • These passages form a large heat exchange surface.
  • the cooling air circulates directly between the accumulators, which ensures very good heat dissipation.
  • the layer of varnish being very thin, of the order of 10 ⁇ to 100 ⁇ for example, it does not play the role of thermal insulation.
  • air taken directly from the outside can be used for cooling without prior drying thereof.
  • a monolithic block of accumulators protected from the external environment is produced by the coating of varnish, said block offering a large heat exchange surface.
  • the heat exchange between the accumulators and the outside air is very good because of the absence of intermediate exchange circuits and because of the use of the entire contact surface of all the walls. of all accumulators for heat transfer.
  • This is a very important advantage over the cooling solutions of the state of the art, for example water-based, where the thermal transfer in the fluid is very efficient, but is limited by a too small contact surface of thermal transfer between each of the accumulators and the exchangers with the water due to integration constraints.
  • the mechanical strength of the stack of accumulators is advantageously improved by the layer or layers of varnish.
  • the module is made by dipping an accumulator assembly previously connected together, the connections to the outside and possibly the safety devices in the event of overpressure being protected during the soaking step.
  • a vacuum draw is performed during the soaking step to ensure a good coating.
  • the accumulators grouped into one or more modules may each be disposed on an electrical insulating support whose shape makes it possible to avoid the appearance of a film of continuous liquid, which could form a conductive path, between two modules or a module and another conductive element for example when the modules are in the presence of moist air or subjected to condensation thereof.
  • the support comprises on its lower surface opposite the upper surface supporting the accumulator (s) one or more protruding or recessed areas capable of breaking the film of water likely to form and causing the flow water in the form of a drop.
  • This additional feature makes it possible to mitigate the risks of the presence of insulation fault of the accumulators.
  • the accumulators are grouped into several modules, the modules being connected together, each module is disposed on an insulating support according to the invention, and the modules are isolated from each other.
  • the module supports are supported by a common insulating support which is itself for example supported by the roof of a vehicle.
  • This common insulating support also allows gravity flow of a possible water trick reducing the risk of conduction between one or more modules and the body.
  • the subject of the present invention is therefore a module for an electrochemical battery comprising at least two accumulators electrically connected to each other by at least one connecting element, means of electrical connection of the module with the outside and a continuous envelope made of a dielectric polymer material. covering the outer surface of the accumulators and the at least connecting element and not covering the connection means of the module with the outside, said continuous envelope being made by soaking so as to ensure a coating of the accumulators and said at least connecting element .
  • the module advantageously comprises several accumulators distributed in several layers, arranged relative to one another so that one or more passages are arranged between the accumulators, the envelope covering the surface of the accumulator (s) delimiting the passages between the accumulators.
  • the thickness of the envelope is between 10 ⁇ and 300 ⁇ .
  • the envelope is formed of several layers made successively, the layers being in the same polymer material or in different polymer materials.
  • the polymeric material (s) is (are) chosen from acrylic, silicone or phenolic lacquers.
  • the accumulators are cylindrical in shape with a circular section, the accumulators being arranged in staggered rows.
  • the module may advantageously comprise spacer means interposed between the accumulators.
  • At least one accumulator comprises a safety device against overpressure, of type with pressure relief valve.
  • the safety device against overpressure can be covered with a cap capable of being ejected in case of overpressure.
  • This cap may additionally include a pressure relief valve.
  • the cap may be covered by the polymer of the envelope.
  • a filler material is provided in the overpressure safety device preventing the polymeric material from disturbing the operation of the overpressure safety device.
  • At least a portion of the surface of the passage (s) may have a surface state capable of causing a turbulent flow.
  • At least one of the accumulators has an envelope of porous material, of cardboard type capable of being impregnated with the polymer material.
  • the module may comprise measurement, balancing and management electronics to which it is connected by an electrical connection, the electronics of measuring, balancing and management and said electrical connection being covered by the envelope of polymer material.
  • the present invention also relates to a battery comprising at least two modules according to the invention.
  • the battery may comprise means for generating an air movement between the accumulators.
  • the battery may comprise at least one module comprising one or more accumulators connected together, at least one electrical insulating support on which at least a portion of the accumulators is disposed, said electrical insulating support having an upper face on which rests the at least part of the accumulators and a lower face, and at least one zone projecting or withdrawing from the lower face formed in or on said lower face, said zone bordering all or part of the outer contour of the lower face and a support element on which said electrical insulating support rests, so that said zone is disposed at a distance from a surface on which the support element rests in order to cause gravity flow of a potential liquid stream.
  • the surface comprises at least one conductive metal element located at least vertically above the projecting or recessed zone and means for checking the electrical insulation between said conductive metal element and the module or any conductive part connected to a terminal of said module.
  • the means for verifying the electrical insulation between said conductive metal element and the module or any conductive part connected to a terminal of said module are, for example, means for monitoring the impedance variation between said conductive metallic conductive element and the module or any conductive portion connected to a terminal of said module.
  • the accumulators are distributed in at least two modules, the accumulators of each module being electrically connected to one another and the modules being electrically connected to each other, each module being carried by an electrical insulating support, said electrical insulating support comprising a upper face on which the at least part of the accumulators and one face rests lower, and at least one zone projecting or withdrawing from the lower face formed in or on said lower face, said zone bordering all or part of the outer contour of the lower face and a support element on which said electrical insulating support rests, of such that said zone is disposed at a distance from a surface on which the support element rests in order to cause gravity flow of a potential liquid stream.
  • the surface comprises a conductive metal element located at least vertically above each projecting or recessed zone and means for verifying the electrical insulation between each metallic conductive element and the associated module or any conductive part connected to a terminal of said module.
  • the electrical conductive elements are electrically connected to each other.
  • the support elements are made of electrically conductive material and in electrical contact with each other and form the electrical conductive elements.
  • the battery may comprise a common support of electrical insulating material to the module supports, the common support being intended to rest on an electrically conductive surface, having an upper face on which the module rests and a lower face, and to at least one zone projecting or withdrawing from the lower surface formed in or on said lower face, said zone bordering all or part of the outer contour of the lower face so that said zone projecting or withdrawing from the common support is arranged remotely from any surface to cause gravity flow of a net of liquid.
  • the battery comprises means for monitoring the electrical insulation between the conductive metal elements and the electrical conductive surface on which is intended to rest the common support.
  • the means for monitoring the electrical insulation are, for example, means for monitoring the impedance variation between the electrical conductive surface and the conductive metal elements.
  • the zone may be formed by a projecting element.
  • the one or more supports may or may be in one piece.
  • the projecting element is attached to the underside.
  • the area can be grooved.
  • the projecting element is made in one piece or by assembly of several parts.
  • the supports and / or the projecting element are for example made of epoxy resin or glass and epoxy composite.
  • the upper face of the insulating support or supports may be curved or comprise at least two faces inclined outwards to facilitate the evacuation of water.
  • At least the upper face of the insulating support (s) can advantageously offer hydrophobicity properties.
  • the present invention also relates to a motor vehicle comprising at least one battery according to the invention.
  • the battery advantageously rests on the body of the motor vehicle.
  • the body is not connected to a reference voltage.
  • the present invention also relates to a method of producing an electrolytic battery module comprising at least two electrolytic accumulators, comprising the steps of:
  • a vacuum draw is performed in step d).
  • the accumulators can be secured to each other before step d), for example by gluing.
  • the polymer material may or may not be identical to the polymer material of the preceding step d).
  • At least one accumulator comprises a safety device against overpressure
  • the protection is achieved by means of a cap.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an accumulator module according to the invention
  • FIG. 2 is a front view of an exemplary embodiment of another example of an accumulator module according to the invention.
  • FIG. 3A is a front view of accumulators assembled by bonding directly to each other
  • FIG. 3B is a front view of accumulators, spacers being provided between the accumulators,
  • FIG. 4A is a schematic representation of an exemplary safety device for an accumulator
  • FIG. 4B is a schematic representation of another example of a battery safety device
  • FIG. 5 is a schematic representation of an accumulator provided with an improved safety booster device
  • FIG. 6 is a schematic representation of an example of mounting a battery module on a vehicle
  • FIGS. 7A to 7C are diagrammatic representations of variant embodiments of an isolated battery module support that can be implemented in the assembly of FIG. 6,
  • FIGS. 8A to 8C are diagrammatic representations of alternative embodiments of an insulating support for a battery module
  • FIGS. 9A and 9B is a schematic representation of an assembly of several modules
  • FIG. 10 is a schematic representation of an assembly of several modules implementing individual supports and a collective support.
  • a battery pack comprises among other things in general several modules connected to each other, management electronics, connection terminals to the outside and a support structure of its various elements.
  • the module M comprises eight accumulators 2 electrically connected to each other by electrical connecting pieces 4 connecting terminals of opposite signs of two accumulators.
  • An M module also comprises an electronic system for managing and balancing accumulators carried by at least one electronic card (not shown) and electrical connections between the accumulators and the electronic card.
  • the module also has connection terminals to the outside (not shown).
  • the accumulators 2 have a longitudinal axis X and are generally of cylindrical shape, advantageously of circular section or of prismatic shape.
  • I ls comprise a first face 2.1 at a first longitudinal end, a second face (not visible) at a second longitudinal end and a lateral surface 2.2.
  • the stack of accumulators comprises a first face containing the first faces 2.1 accumulators 2 and a second face (not visible) containing the second faces of the accumulators 2.
  • the accumulators could have between them different dimensions.
  • empty spaces 8 are formed between the accumulators and extend all along the accumulators and open into the first and second faces of the stack. These spaces then form channels between the accumulators, in the example shown, the side surfaces 2.2 accumulators 2 are directly in contact, but it can be expected to have between the accumulators spacers 11 ( Figure 3B) so as to separate the others accumulators and spare channels of larger section, and / or allow air circulation between the channels.
  • the spacers are each glued to two accumulators.
  • the spacers preferably have a shape such that they come into intimate contact with the side wall of the accumulators.
  • the implementation of spacers is particularly interesting in the case of accumulators polygonal section for example rectangular or square.
  • the module M also comprises a continuous envelope 10 formed of one or more layers of varnish covering the accumulators 2, the electrical connection parts, the electronic card (s) and the electrical connections and forming a continuous envelope. Only the electrical power contacts of the module and the electrical contacts of the management electronics between the modules are not covered.
  • the layers can be made all in the same material or in different materials.
  • the implementation of several layers makes it possible to improve the mechanical strength of the protection of the elements of the module.
  • This envelope 10 covers the end faces of the accumulators, the side faces of the accumulators forming the outer faces of the stack and those defining the empty spaces and extending between the side faces of the accumulators.
  • the coating 10 of varnish then forms an inner surface of the channels.
  • the varnish forms an individual waterproof envelope for the accumulators and collective for the module.
  • the channels 8 are through and provide air circulation between the accumulators evacuating the heat produced by the operation of the accumulators.
  • the varnish layer has a thickness for example between 10 ⁇ and 100 ⁇ . In the case of several layers the total thickness can reach 200 ⁇ , or 300 ⁇ .
  • the varnish used has dielectric properties, advantageously it offers a high dielectric strength.
  • the varnish is for example a polymeric varnish, advantageously an acrylic varnish, a silicone varnish or a phenolic varnish.
  • These varnishes have a high dielectric strength, greater than 100 kV / mm. Thus with varnish thicknesses between 10 ⁇ and 100 ⁇ , or even up to 300 ⁇ , a still high dielectric strength is ensured.
  • a phenolic varnish has the advantage of providing good protection for fire starts.
  • the continuous varnish layer ensures a tightness of each module component and protects them against corrosion by pollution and humidity of the air. It is then possible to cool the module with air coming directly from the outside, no drying of the air before its circulation between the accumulators is required. The cooling of the module is therefore considerably simplified.
  • the varnish can be chosen such that it also offers hydrophobic properties, and the surface water is in the form of drops instead of being in the form of nets or films, which further increases the protection of accumulators for example in case of a defect in the varnish layer or a lack of varnish.
  • the varnish has a low thermal conductivity with respect to the metals, the varnish layer being of very low thickness, it has little or no influence on the heat exchanges, and in the case of an air cooling is the boundary layer, the still air layer on the surface of the walls of the accumulators which forms the major part of the thermal resistance.
  • the accumulators Prior to the realization of the layer of varnish, the accumulators can be secured to each other by gluing or other means.
  • the varnish can ensure or at least reinforce this mechanical fastening.
  • This staggered stack of accumulators also provides greater mechanical rigidity of the stack when the accumulators are secured to each other or by gluing prior to the production of the varnish layer, or by the varnish layer itself.
  • the accumulators are glued staggered by glue dots 9.
  • the accumulators are secured to each other solely by the varnish.
  • the staggered stack has a greater compactness.
  • the accumulators comprise for example a dielectric plastic material side shell in order to isolate the accumulators between them.
  • the envelope is formed by a porous material, for example a porous cardboard, which during the coating process by the varnish will be impregnated with varnish.
  • this impregnation has the effect of improving the mechanical strength between the accumulators, on the other hand it increases the dielectric strength of the envelope.
  • the module M 'of FIG. 2 comprises a support plate 12 on which the accumulators are stacked, staggered in the example shown, an electronic card 14 disposed on the upper surface of the stack opposite the support plate 12 the intra-accumulator electrical connections and between the accumulators and the electronic card 14 are not shown for the sake of simplicity.
  • a strap 15 surrounds the stack, the electronic board and the support plate. The strap is advantageously used in addition to a bond between the accumulators, and ensures a complementary mechanical support with a small additional mass. The strap alone could also be used.
  • the module M ' also comprises a continuous coating of varnish (not shown for the sake of clarity) as described above in relation to FIG. 1 covering the accumulators, the support plate, the electronic plate, the connections between accumulators, and the channel surfaces 8. Only outward connections are not covered with varnish.
  • the support plate 12 allows the attachment of the module to the structure of the battery pack. Side support plates could also be added.
  • the limiting point for heat exchange is the presence of an immobile air boundary layer along side surfaces of the accumulators. It can be advantageously provided to roughen the surface of the accumulators at least at the inlet of the air gap so as to create turbulence and to break this immobile air layer.
  • a module whose accumulators would be arranged in a plane is not beyond the scope of the present invention.
  • the accumulators comprise an overpressure safety device.
  • overcharging or overdischarge of gases are generated in the accumulator, the internal pressure increases and the safety device protects against the risk of explosion by allowing the gas to escape to the outside of the accumulators.
  • These safety devices are for example formed by rupture discs at a pressure threshold, by a zone of weakness on the battery housing or by a safety valve.
  • the lacquer layer used does not hinder their operation since the thickness of the lacquer of between 10 ⁇ - 100 ⁇ and even up to 300 ⁇ has only a negligible influence on the breaking pressure. Similarly in the case of pre-cuts in the housing of the battery, the thickness of varnish from 10 ⁇ to 100 ⁇ or 300 ⁇ only slightly modifies the breaking pressure.
  • FIG. 4A an exemplary embodiment of such a safety valve D seen in section mounted on for example an end face 2.1 of an accumulator can be seen.
  • the valve comprises a hollow body 16 fixed on the housing of the accumulator, a valve body 18 and a spring 20.
  • the housing comprises a passage 22 for the evacuation of the gas overpressure, the valve body 18 coming into abutment tight on the contour of the passage 22 form valve seat.
  • the hollow body 16 is open so as to allow the evacuation of the gases, in the example the opening 24 is at its end opposite to that fixed to the housing of the accumulator. This opening is partially closed by a piece 26 forming a support for the spring.
  • the spring is mounted in reaction between the member 26 and the valve body 18 so as to apply the valve body 18 against the valve seat in the absence of overpressure.
  • the spring 20 is calibrated according to the desired pressure threshold.
  • the valve is for example protected by means of a cap which can then be left in place and will be ejected during a release of gas.
  • the mounting of the plug is then chosen so that it does not oppose the evacuation of gases.
  • an adhesive tape could be placed on the opening 24 of the valve during the varnishing and then removed, thus preventing the varnish from entering the shutter. It can then be provided to then have a cap on the valve to protect it from the outside environment, this cap being able to be ejected during a release of gas.
  • an electrical insulating material such as a wax or a grease of suitable viscosity in the bottom of the hollow body 16, so as to be interposed between the varnish and the shutter, avoiding that the shutter is glued to the valve seat by the varnish.
  • the protective material is such that it is not dissolved by the varnish.
  • the cap 28 itself has a valve 30 which opens at low pressure.
  • the cap is made of electrical insulating material for example plastic material, and the valve is formed by a cut in the bottom of the cap. As explained above the small thickness of varnish does not disturb the operation of this valve 30. Thus the safety valve is protected during the opening
  • a tube 32 connects the opening 24 of the safety valve to a reservoir 34 for recovering the gases escaping from the accumulator and / or the electrolyte.
  • the tube is made of electrical insulating material.
  • the reservoir is advantageously located at an altitude lower than that of the valve so that the end of the tube connected to the valve is not filled with water in case of condensation or bad weather.
  • a battery pack using modules covered with one or more layers of varnish according to the invention and cooled by the outside air can be used, for example in an application to buses fast charging end of line.
  • a bus traveling a 10 km line in 30 minutes partially recharges at the end of the line in 4 minutes with a charging regime of 3C to 5C. That is, a charge current value (in Ampere) of 3 to 5 times the value of the capacitance (in Ampere hour).
  • the module can be made to be tolerant to natural fouling of the air circuit which deteriorates the heating coefficient.
  • heat exchange between the accumulators and air cooling For example, the accumulators are spaced from each other by a distance of at least 10 mm so that the clogging of the circuit due to dust does not disturb the cooling of the system. It is recalled the presence of the boundary layer of 2 mm to 3mm thick around each accumulator.
  • fans will be used that can rotate in both directions, rotation at full speed in the opposite direction to remove large particles or objects that have clung to the filter or the components of the battery pack.
  • the method of producing the lacquer layer (s) on the elements of the module will now be described.
  • the accumulators and the other elements making up the module are mechanically fastened together, for example by gluing and / or by means of a strap as shown in FIG. 2 and / or by others. means.
  • the safety device or devices are protected by one of the techniques described above.
  • the communication connections between the CAN-type electronics for example (Controller Area Network) which is a serial communication bus widely used in transport for example and the power links of the terminals of the modules of the pack are also temporarily protected, for example by adhesive tape or appropriate caps.
  • CAN-type electronics for example (Controller Area Network) which is a serial communication bus widely used in transport for example and the power links of the terminals of the modules of the pack are also temporarily protected, for example by adhesive tape or appropriate caps.
  • the assembly thus formed is dipped in a varnish bath.
  • the assembly thus coated with varnish emerged from the bath it is then dried naturally, in an oven or underflow according to the desired drying rate.
  • the coating and drying steps can be repeated several times depending on the number of layers that it is desired to achieve.
  • the thickness of the layer or layers is controlled by controlling the viscosity of the varnish. In the case of several layers, the thickness of all the layers may be between 10 ⁇ and 100 ⁇ , or 200 ⁇ or even 300 ⁇ .
  • a monolithic block of protected accumulators is thus formed very efficiently and very simply from the outside environment. In addition, it does not require the implementation of additional housing around the accumulators, the module and therefore the battery can be made less bulky.
  • step b) of soaking an evacuation can take place which makes it possible to ensure that the varnish has covered all the areas of the module and thus obtain a coating of good quality.
  • This evacuation step is particularly advantageous in the case of accumulators comprising a plastic sheath as an outer envelope or a cardboard envelope.
  • the vacuum draw allows the varnish to creep between the sheath and the casing of the accumulator which ensures a very good mechanical strength.
  • the varnish impregnates the cardboard and sticks it on the accumulator over its entire surface.
  • each module is coated with one or more layers of varnish separately and the modules are assembled for example on a pack structure and connected thereto.
  • the different modules can be dipped simultaneously in the varnish bath or successively.
  • the modules thus produced have a greater durability due to the mechanical protection but also to the electrical protection provided by the varnish.
  • the present invention also offers the advantage of offering modules that withstand accidental immersion, for example when the vehicle is subjected to a flood, when falling into a watercourse or during the passage of a flood zone. deeper than expected.
  • the sealing of the assemblies of the state of the art are suitable for splashing water, but this seal is not suitable for immersion even shallow, since there are necessary air exchanges between l outside and inside battery packs to adapt to differences in air pressure during altitude or weather variations.
  • the invention a greater choice in the location of the battery pack is offered. Indeed, it can be arranged in the lower part of the vehicle since the modules are protected against accidental immersion.
  • the implementation of one or more layers of continuous varnish very effectively protects the modules and other components of a battery pack from the weather. Nevertheless it can not be assured that a defect in the layer or layers of varnish is not present or appear over time.
  • a battery pack has several battery modules. Within a module, the accumulators of this module are at different potentials, the potential difference does not exceed a voltage Vmodule.
  • the pack, modules and accumulators may be subject to network overvoltages if the charger used is not isolated (Vmc). These network overvoltages can be several kilovolts, especially in rural areas and possibly they can be reduced by clipping on the electrical installation using surge protectors (called arresters).
  • the body of the vehicle must not be subjected to a voltage higher than the safety voltages.
  • the earth leakage current must not exceed the current of the differential circuit-breakers or differential switches of the installation.
  • a passage through the water between a single module and the vehicle creates a fault that can trip the installation or be dangerous for users if the body of the vehicle is not grounded or by design choice or following a deterioration of the ground connection.
  • a passage of current between two distinct modules of very different voltages and the body of the vehicle can create a release of hydrogen to a dangerous level and / or initiate an arc and / or create a fire start.
  • An electrical insulating support is provided to support at least part of the accumulators of the battery pack.
  • the support is such that it ensures the rupture of the continuity of the water film and the evacuation of the water by drip avoiding the establishment of a continuous conduction path.
  • FIG 6 we can see an example of such a support.
  • This is in the example shown fixed on the roof of a motor vehicle 35 and supports a module M.
  • the support 36 has lateral edges whose shape prevents water runoff between the module and the vehicle body which would form a conduction path between the module and the body which could be dangerous as explained above.
  • the shape of the support 36 provides a fractionation of the flow between the upper face of the support and the lower face of the support in the form of drops of water and their fall from the support.
  • one or more zones could be provided that are set back from the underside of the insulating support, also ensuring rupture of the continuity film or one or more recessed zones and / or one or more protruding zones.
  • the support 36 has lateral flanges 36.1 curved downwards so that the lower end of the flanges is in a plane different from that of the lower face 36.2 of the support, causing from the rim a drop in the form of drip water flowing from the module.
  • the support 36 is itself supported so that the elements projecting from its lower surface are not in contact with a surface.
  • FIG. 7A it is a cross-sectional view. In the case of a rectangular support, four flanges are provided, one for each side. On a disk-shaped support, a circular rim is provided.
  • This support can be made for example in one piece.
  • FIG. 7C another variant of support 236 can be seen, in which the lower face 236.2 of the support comprises several projecting elements 236.1 defining between them grooves causing evacuation from the rim in the form of drop by drop. Only one groove is possible. The implementation of several grooves avoids any risk of appearance of a continuous film between the module and the body.
  • This type of support can advantageously be used to individually support each module on the roof T of the vehicle 35 as shown in FIG. 9A.
  • FIG. 9B another exemplary embodiment can be seen, in which a support 36 is provided for each module and a common support 37 is provided for all the supports, the common support being such that it causes the rupture of a continuous film and drainage of water drip.
  • this is protruding member 37.1 of the lower face 37.2 of the common support 37.
  • FIGS. 8A to 8C alternative embodiments of the supports can be seen.
  • the support 336 comprises a plate and elements
  • the elements 336.1 reported on its underside capable of splitting the water film from the upper surface of the plate into drops and causing their fall.
  • the elements 336.1 have an elongate shape.
  • Grooves 336.3 are formed in the lateral surface of the rods. Elements with at least one groove are not outside the scope of the present invention.
  • the support 436 comprises the elements 436.1 of elongated shape and having a rectangular section, fixed on the lower face of the plate by one of the faces. Grooves 436.3 are made in both faces perpendicular to that fixed to the plate. Elements of which only one of the faces, advantageously the one facing outwards, is provided with grooves do not go beyond the scope of the present invention.
  • the elements 436.1 are made not stacking and gluing of blades having different sizes, for example the blades are made of epoxy glasses and they are glued with epoxy glue.
  • the support 46 may also be made of epoxy glass. This exemplary embodiment has the advantage of being able to be produced simply and inexpensively by simply gluing plates of different widths stacked.
  • the support 536 comprises elements 536.1 whose grooves 536.3 are made in the opposite face to that fixed to the plate.
  • FIGS. 8B and 8C could be combined, producing elements with lateral grooves and grooves in the lower face.
  • any shape and any element section to interrupt the flow of water between the upper face and the lower face of the plate may be suitable for making inserts under the plate.
  • the support or supports may advantageously be made of glass and epoxy composite, the glass being generally in the form of fibers, this material which offers high dielectric performance with reduced cost.
  • the support or supports comprise an outer surface also having hydrophobic properties so that the water flows in the form of drops and not in the form of a continuous net.
  • the support (s) may be covered with a hydrophobic coating, for example it may be a varnish for example such as those used in the railway field, these being designed to provide very good protection vis-à- environmental screws, high electrical isolation, and easier water evacuation.
  • the varnish covering the support or supports is the same varnish as that used to make the continuous envelope of the module or modules. It may then be envisaged to soak the assembly formed by the module or modules and the support in the varnish bath to form a continuous layer covering both the module (s) and the support.
  • the upper surface of the support has a convex surface facilitating the evacuation of water.
  • the plate may be curved, the convexity facing upwards or may have two faces inclined downwards.
  • each module insulating support 36 rests on a metal support 38, the metal supports 38 being mounted on an insulating support resting on the body of the vehicle, the metal supports are then electrically isolated from each other.
  • the modules M are connected together by connections 40.
  • the metal supports 38 are such that they are at least partly in line with the projecting or recessed areas so that the streams of water flowing by gravity from these areas come into contact with the metal supports.
  • the battery also comprises means for monitoring the impedance between each module or any part electrically connected to a terminal of the module and its metal support, these means comprise for example a voltmeter. In normal operation, the measured impedance is very high, the module is electrically isolated from the metal support.
  • the measured impedance would drop . This impedance drop is measured.
  • the impedance variation between each module and its metal support can be monitored individually and thus easily identify the faulty module or any faulty connection element electrically connected to a terminal of a module,
  • each insulating support itself be electrical insulators and to provide conductive metal elements arranged solely in line with the projecting or recessed areas and measure the impedance variation between the module (s) and the metallic elements.
  • all the metal supports are electrically connected to each other and to monitor an impedance variation between the modules and the metal supports.
  • the potential of the metal support can be monitored with respect to the pack. For example, by measuring the potential difference of the metal support with respect to the module at half voltage, it is possible to detect the insulation faults between the end modules and the support.
  • a voltmeter is connected between the mid-point of the pack and the metal support, by the internal resistance of high value of the voltmeter, the potential of the medium becomes that of the midpoint and the potential difference is zero. If a current path varies the potential of the support, the voltmeter will see a difference. This technique does not detect a current path from the midpoint.
  • the potential can be varied to detect a current path at the midpoint.
  • Each insulating support 36 of modules rests on a metal support 38, the metal support 38 being mounted on a common insulating support 37 resting itself on the vehicle body.
  • the modules M are connected together by connections 40.
  • the impedance variation between the modules and the metal support is monitored, for example by means of a voltmeter as described above.
  • the impedance variation between the metal support and the bodywork is also monitored, for example by means of an impedance meter.
  • an alert can be sent and measures can be taken to isolate the defective module or to ensure the safety of persons .

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Abstract

Module pour batterie électrochimique comportant plusieurs accumulateurs (2) connectés électriquement entre eux par des éléments de connexion (4), des moyens de connexion électrique du module avec l'extérieur et une enveloppe continue (10) réalisée en un matériau polymère diélectrique recouvrant la surface extérieure des accumulateurs (2) et les éléments de connexion (4) et ne recouvrant pas les moyens de connexion du module avec l'extérieur, ladite enveloppe continue (10) étant réalisée par trempage de sorte à assurer un enrobage des accumulateurs (2) et dudit au moins élément de connexion (4), ledit module comportant plusieurs accumulateurs (2) répartis en plusieurs couches, disposés les uns par rapport au autres de sorte qu'un ou des passages (8) soient ménagés entre les accumulateurs, l'enveloppe continue (10) recouvrant la surface du ou des accumulateurs délimitant le ou les passages (8) entre les accumulateurs.

Description

MODULE DE BATTERIE ELECTROCHIMIQUE OFFRANT UNE TENUE AUX
ENVIRONNEMENTS HUMIDES AMELIOREE ET PROCEDE DE REALISATION D'AU MOINS
UN TEL MODULE DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention se rapporte à un module pour batterie électrochimique offrant une tenue aux environnements humides améliorée, les batteries réalisées avec ces modules étant notamment utilisées dans le domaine des transports électriques et hybrides et dans les systèmes embarqués.
Les batteries de type lithium ion sont bien adaptées pour l'utilisation dans le domaine des transports et pour des applications embarquées du fait de leur possibilité de stocker une forte énergie avec une faible masse.
Le niveau de tension aux bornes de ces batteries étant de plus en plus élevé, par exemple 300V - 400V pour des voitures et 600V - 800V pour des autobus ou camions électriques il devient alors nécessaire de concevoir des protections performantes aussi bien vis-à-vis des biens que des personnes.
Le fait d'utiliser une batterie de forte capacité (plusieurs dizaines d'Ah) et de forte tension (400Vdc) nécessite des précautions pour la protection des biens et des personnes.
Pour des raisons de sécurité électrique lors de la fabrication, du transport ainsi que la maintenance, il est préféré que les batteries soient scindées en modules de tensions unitaires plus faibles, par exemple inférieures à 48Vdc.
Ces modules sont composés d'une pluralité d'accumulateurs reliés électriquement. Ces accumulateurs doivent être protégés des conditions atmosphériques telles que les poussières, la pluie, la neige, la grêle, l'air marin et des variations de conditions atmosphériques, par exemple de la condensation de l'eau. En effet la présence d'eau peut donner lieu au démarrage d'un arc électrique. En outre, l'humidité et le brouillard salin peuvent dégrader fortement la durée de vie des batteries car ils amplifient le phénomène de corrosion. Afin de protéger les accumulateurs ainsi que les cartes électroniques assurant la gestion des accumulateurs des conditions extérieures, ceux-ci sont classiquement disposés dans un caisson étanche. La réalisation de l'étanchéité du caisson pose des problèmes. Par ailleurs, en fonctionnement les accumulateurs libèrent de la chaleur or le confinement da ns un volume étanche ne favorise pas l'évacuation de la chaleur. Cela a un impact important sur la durée de vie des accumulateurs qui commence à décroître dès que la tem pérature dépasse 35°C typiquement, et qui décroit rapidement à partir de 45°C.
Plusieurs solutions ont été proposées pour évacuer cette chaleur.
Une des solutions est d'assurer une circulation d'air extérieur autour du caisson. Cette solution est applicable dans le cas où réchauffement est faible.
Dans le cas où récha uffement est plus important, le refroidissement est assuré à l'intérieur du caisson par la circulation d'un fluide caloporteur entre les accumulateurs d'un même module. Ce fluide est classiquement de l'eau, qui est choisie pour ses grandes qualités de transfert thermique. Cette solution impose une très grande qualité des éta nchéités pour ne pas avoir de fuite d'ea u pouvant a mener des courants de fuite, des risques de court-circuit et des départs de feu. Cette solution augmente la masse de l'ensemble et son coût, en outre elle est de réalisation relativement complexe, notamment du fait des étanchéités qui doivent résister dans un véhicule, les joints vieillissant et subissant des vibrations
Une a utre solution consiste à faire circuler l'air entre les accumulateurs. Mais le refroidissement par la circulation d'air directement prélevé de l'environnement extérieur n'est pas ou peu utilisé du fait des conditions atmosphériques qui peuvent provoquer l'apparition de condensation, de l'eau de pluie, de la neige, de la glace sur et entre les accumulateurs. Une solution pour pallier les conditions atmosphériques est d'utiliser un air séché et traité pour en retirer la poussière et éventuellement conditionné à la température souhaitée avant d'entrer en contact avec les accumulateurs. Cet air est prélevé par exemple de l'habitacle, son débit est limité pour ne pas impacter le confort des passagers. EXPOSÉ DE L'INVENTION
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un module d'accumulateurs de batterie offrant à la fois une bonne protection vis-à-vis des conditions atmosphériques et un bon échange thermique avec l'environnement extérieur, de réalisation simple et de masse réduite.
C'est également un but supplémentaire de l'invention d'offrir une batterie comportant des accumulateurs dont l'isolation électrique les uns par rapport aux autres est améliorée.
Le but énoncé ci-dessus est atteint par un module de batterie comportant une pluralité d'accumulateurs connectés électriquement entre eux et des moyens de gestion des accumulateurs, l'ensemble étant enrobé d'une ou plusieurs couches de vernis continues, ce vernis étant isolant électrique, seules les connexions vers l'extérieur n'étant pas recouvertes.
La couche continue de vernis assure une protection des différents composants d'un module de batterie vis-à-vis des conditions atmosphériques, ils sont alors protégés de la corrosion par la pollution et par l'humidité. La réalisation de l'étanchéité est donc simplifiée et la masse du module est réduite sensiblement par rapport à un module confiné dans un caisson étanche.
La protection au moyen d'une couche de vernis présente en outre l'avantage de permettre à l'air de circuler directement le long des accumulateurs. Dans le cas d'accumulateurs empilés, des passages existent entre les accumulateurs, le vernis permet de conserver libre ces passages, ceux-ci étant alors traversés par un fluide assurant l'évacuation de la chaleur, par exemple l'air extérieur. Ces passages forment une grande surface d'échange thermique. Ainsi, par rapport à un module confiné dans un caisson étanche, l'air de refroidissement circule directement entre les accumulateurs, ce qui assure une très bonne évacuation de la chaleur. De plus, la couche de vernis étant très fine, de l'ordre de 10 μιη à 100 μιη par exemple, celle-ci ne joue pas le rôle d'isolant thermique. De plus l'air prélevé directement de l'extérieur peut être utilisé pour le refroidissement sans séchage préalable de celui-ci. En d'autres termes on réalise un bloc monolithique d'accumulateurs protégés de l'environnement extérieur par l'enrobage de vernis, ledit bloc offrant une grande surface d'échange thermique.
Grâce à l'invention, l'échange thermique entre les accumulateurs et l'air extérieur est très bon du fait de l'absence de circuits d'échange intermédiaires et du fait de l'utilisation de toute la surface de contact de toutes les parois de tous les accumulateurs pour le transfert thermique. Ceci est un avantage très important par rapport aux solutions de refroidissement de l'état de la technique, par exemple à base d'eau, où le transfert thermique dans le fluide est très efficace, mais est limité par une trop petite surface de contact de transfert thermique entre chacun des accumulateurs et les échangeurs avec l'eau du fait de contraintes d'intégration.
Par ailleurs, la tenue mécanique de l'empilement d'accumulateurs est avantageusement améliorée par la ou les couches de vernis.
Le module est réalisé par trempage d'un assemblage d'accumulateurs préalablement connectés entre eux, les connexions vers l'extérieur et éventuellement les dispositifs de sécurité en cas de surpression éventuels étant protégés lors de l'étape de trempage.
De manière particulièrement avantageuse, un tirage au vide est effectué lors de l'étape de trempage pour assurer un bon enrobage.
Avantageusement, les accumulateurs regroupés en un ou plusieurs modules peuvent être disposés chacun sur un support isolant électrique dont la forme permet d'éviter l'apparition d'un film de liquide continu, qui pourrait former un chemin conducteur, entre deux modules ou un module et un autre élément conducteur par exemple lorsque les modules sont en présence d'air humide ou soumis à de la condensation de celui-ci. Pour cela, le support comporte sur sa surface inférieure à l'opposé de la surface supérieure supportant le ou les accumulateurs un ou des zones en saillie ou en retrait aptes à rompre le film d'eau susceptible de se former et à provoquer l'écoulement de l'eau sous forme de goutte. Avantageusement, des moyens pour surveiller l'isolant électrique entre le module disposé sur le support isolant et un élément conducteur métallique au moins à l'aplomb de la ou des zones en saillies ou en retrait.
Ainsi en provoquant l'écoulement par gravité d'un filet d'eau, on évite l'apparition d'un chemin de conduction entre les accumulateurs sur ce support et d'autres accumulateurs ou entre les accumulateurs sur ce support et un autre élément conducteur tel que la carrosserie d'un véhicule. En outre, en vérifiant l'isolation électrique entre le module et l'élément conducteur électrique, la sécurité de fonctionnement de la batterie peut être gérée.
Cette caractéristique additionnelle permet de pallier les risques de présence de défaut d'isolation des accumulateurs.
Dans un exemple avantageux, les accumulateurs sont regroupés en plusieurs modules, les modules étant connectés entre eux, chaque module est disposé sur un support isolant selon l'invention, ainsi les modules sont isolés entre eux.
De manière encore plus avantageuse, les supports de modules sont supportés par un support isolant commun qui est lui-même par exemple supporté par le toit d'un véhicule. Ce support isolant commun permet également l'écoulement par gravité d'un filet d'eau éventuel réduisant les risques d'une conduction entre un ou des modules et la carrosserie.
La présente invention a alors pour objet un module pour batterie électrochimique comportant au moins deux accumulateurs connectés électriquement entre eux par au moins un élément de connexion, des moyens de connexion électrique du module avec l'extérieur et une enveloppe continue réalisée en un matériau polymère diélectrique recouvrant la surface extérieure des accumulateurs et le au moins élément de connexion et ne recouvrant pas les moyens de connexion du module avec l'extérieur, ladite enveloppe continue étant réalisée par trempage de sorte à assurer un enrobage des accumulateurs et dudit au moins élément de connexion. Le module comporte avantageusement plusieurs accumulateurs répartis en plusieurs couches, disposés les uns par rapport au autres de sorte qu'un ou des passages soient ménagés entre les accumulateurs, l'enveloppe recouvrant la surface du ou des accumulateurs délimitant les passages entre les accumulateurs.
Très avantageusement, l'épaisseur de l'enveloppe est comprise entre 10 μιη et 300 μιη.
Dans un exemple de réalisation, l'enveloppe est formée de plusieurs couches réalisées successivement, les couches étant dans un même matériau polymère ou dans des matériaux polymères différents.
Par exemple, le ou les matériaux polymères est (sont) choisi(s) parmi les vernis acrylique, silicone ou phénolique.
Dans un exemple de réalisation, les accumulateurs sont de forme cylindrique à section circulaire, les accumulateurs étant disposés en quinconce.
Le module peut avantageusement comporte des moyens formant entretoise interposés entre les accumulateurs.
Selon une caractéristique additionnelle, au moins un accumulateur comporte un dispositif de sécurité contre la surpression, de type à soupape de surpression. Le dispositif de sécurité contre la surpression peut être recouvert d'un capuchon apte à être éjecté en cas de surpression. Ce capuchon peut de manière additionnelle comporter une soupape de surpression. Le capuchon peut être recouvert par le polymère de l'enveloppe. En variante, un matériau de remplissage est prévu dans le dispositif de sécurité de surpression empêchant le matériau polymère de perturber le fonctionnement du dispositif de sécurité de surpression.
Selon une caractéristique additionnelle, au moins une partie de la surface du ou des passages peut présenter un état de surface apte à provoquer un écoulement turbulent.
Dans un exemple de réalisation, au moins un des accumulateurs a une enveloppe en matériau poreux, de type carton apte à être imprégné par le matériau polymère.
Le module peut comporter une électronique de mesure, d'équilibrage et de gestion à laquelle il est connecté par une connexion électrique, l'électronique de mesure, d'équilibrage et de gestion et ladite connexion électrique étant recouverte par l'enveloppe en matériau polymère.
La présente invention a également pour objet une batterie comportant au moins deux modules selon l'invention.
La batterie peut comporter des moyens pour générer un déplacement d'air entre les accumulateurs.
Selon une caractéristique avantageuse, la batterie peut comporter au moins un module comprenant un ou plusieurs accumulateurs connectés entre eux, au moins un support isolant électrique sur lequel est disposé une partie au moins des accumulateurs, ledit support isolant électrique comportant une face supérieure sur laquelle repose la partie au moins des accumulateurs et une face inférieure, et au moins une zone en saillie ou en retrait de la face inférieure formée dans ou sur ladite face inférieure, ladite zone bordant tout ou partie du contour extérieur de la face inférieure et un élément support sur lequel repose ledit support isolant électrique, de sorte que ladite zone soit disposée à distance d'une surface sur lequel repose l'élément support afin de provoquer un écoulement par gravité d'un filet de liquide potentiel.
Avantageusement, la surface comporte au moins un élément métallique conducteur situé au moins à l'aplomb de la zone en saillie ou en retrait et des moyens pour vérifier l'isolation électrique entre ledit élément métallique conducteur et le module ou toute partie conductrice connectée à une borne dudit module.
Les moyens pour vérifier l'isolation électrique entre ledit élément métallique conducteur et le module ou toute partie conductrice connectée à une borne dudit module sont par exemple des moyens de surveillance de la variation d'impédance entre ledit élément conducteur métallique conducteur et le module ou toute partie conductrice connectée à une borne dudit module.
Dans un exemple préféré, les accumulateurs sont répartis en au moins deux modules, les accumulateurs de chaque module étant connectés électriquement entre eux et les modules étant connectés électriquement entre eux, chaque module étant porté par un support isolant électrique, ledit support isolant électrique comportant une face supérieure sur laquelle repose la partie au moins des accumulateurs et une face inférieure, et au moins une zone en saillie ou en retrait de la face inférieure formée dans ou sur ladite face inférieure, ladite zone bordant tout ou partie du contour extérieur de la face inférieure et un élément support sur lequel repose ledit support isolant électrique, de sorte que ladite zone soit disposée à distance d'une surface sur lequel repose l'élément support afin de provoquer un écoulement par gravité d'un filet de liquide potentiel.
De manière avantageuse, la surface comporte un élément métallique conducteur situé au moins à l'aplomb de chaque zone en saillie ou en retrait et des moyens pour vérifier l'isolation électrique entre chaque élément conducteur métallique et le module associé ou toute partie conductrice connectée à une borne dudit module.
Dans un exemple de réalisation, les éléments conducteurs électriques sont connectés électriquement les uns aux autres. Les éléments supports sont en matériau conducteur électrique et en contact électrique les uns avec les autres et forment les éléments conducteurs électriques.
Dans un exemple avantageux, la batterie peut comporter un support commun en matériau isolant électrique aux supports de module, le support commun étant destiné à reposer sur une surface conductrice électrique, comportant une face supérieure sur laquelle repose le module et une face inférieure, et au moins une zone en saillie ou en retrait de la surface inférieure formée dans ou sur ladite face inférieure, ladite zone bordant tout ou partie du contour extérieur de la face inférieure de sorte que ladite zone en saillie ou en retrait du support commun soit disposée à distance de toute surface afin de provoquer un écoulement par gravité d'un filet de liquide.
Avantageusement, la batterie comporte des moyens pour surveiller l'isolation électrique entre les éléments métalliques conducteurs et la surface conductrice électrique sur laquelle est destiné à reposer le support commun. Les moyens pour surveiller l'isolation électrique sont par exemple des moyens de surveillance de la variation d'impédance entre la surface conductrice électrique et les éléments métalliques conducteurs.
La zone peut être formée par un élément en saillie. Le ou les supports peut ou peuvent être d'un seul tenant. Selon une autre caractéristique, l'élément en saillie est rapporté sur la face inférieure.
La zone peut être rainurée. En variante, l'élément en saillie est réalisé d'un seul tenant ou par assemblage de plusieurs pièces.
Les supports et/ou l'élément en saillie sont par exemple réalisés en résine époxy ou en composite verre et époxy.
La face supérieure du ou des supports isolants peut être bombée ou comporter au moins deux pans inclinés vers l'extérieur pour faciliter l'évacuation de l'eau.
Au moins la face supérieure du ou des supports isolants peut avantageusement offrir des propriétés d'hydrophobie.
La présente invention a également pour objet un véhicule automobile comportant au moins une batterie selon l'invention.
La batterie repose avantageusement sur la carrosserie du véhicule automobile. Dans un exemple de réalisation mettant en œuvre au moins un support isolant, la carrosserie n'est pas connectée à une tension de référence.
La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un module de batterie électrolytique, comportant au moins deux accumulateurs électrolytiques, comprenant les étapes:
a) répartition en plusieurs couches des accumulateurs de sorte qu'un ou des passages soient ménagés entre les accumulateurs,
b) la connexion électrique des accumulateurs entre eux pas des éléments de connexion et la réalisation de moyens de connexion du module vers l'extérieur,
c) protection des moyens de connexion vers l'extérieur, d) réalisation d'une enveloppe continue en trempant les accumulateurs dans un bain de matériau polymère diélectrique, l'enveloppe continue recouvrant la surface du ou des accumulateurs délimitant le ou les passages entre les accumulateurs.
e) séchage du matériau polymère.
De préférence, un tirage au vide est réalisé lors de l'étape d). Les accumulateurs peuvent être solidarisés entre eux avant l'étape d), par exemple par collage.
Dans le cas où l'étape d) est réalisée plusieurs fois, le matériau polymère peut être identique ou non au matériau polymère de l'étape d) précédente.
Dans le cas où au moins un accumulateur comporte un dispositif de sécurité contre la surpression, il est avantageusement prévu préalablement à l'étape d), de protéger le moyen de sécurité pour éviter un colmatage du dispositif de protection par le matériau polymère diélectrique.
Par exemple, la protection est réalisée au moyen d'un capuchon. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexes sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un module d'accumulateurs selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de face d'un exemple de réalisation d'un autre exemple de module d'accumulateurs selon l'invention,
- la figure 3A est une vue de face d'accumulateurs assemblés par collage directement les uns aux autres,
- la figure 3B est une vue de face d'accumulateurs, des espaceurs étant prévus entre les accumulateurs,
- la figure 4A est une représentation schématique d'un exemple de dispositif de sécurité pour accumulateur,
- la figure 4B est une représentation schématique d'un autre exemple de dispositif de sécurité pour accumulateur,
- la figure 5 est une représentation schématique d'un accumulateur muni d'un dispositif de surpression à sécurité améliorée,
- la figure 6 est une représentation schématique d'un exemple de montage d'un module de batterie sur un véhicule, - les figures 7A à 7C sont des représentations schématiques de variantes de réalisation d'un support isola nt pour module de batterie pouvant être mises en œuvre dans le montage de la figure 6,
- les figures 8A à 8C sont des représentations schématiques d'autres variantes de réalisation d'un support isolant pour module de batterie,
- les figure 9A et 9B est une représentation schématique d'un montage de plusieurs modules,
- la figure 10 est une représentation schématique d'un montage de plusieurs modules mettant en œuvre des supports individuels et un support collectif. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Sur la figure 1, on peut voir une représentation schématique d'un module d'accumulateurs pour batterie selon un exemple de réalisation de la présente invention. Un pack batterie comporte entre autres en général plusieurs modules connectés entre eux, une électronique de gestion, des bornes des connexions vers l'extérieur et une structure de support de ses différents éléments.
Dans cet exemple, le module M comporte huit accumulateurs 2 connectés électriquement entre eux par des pièces de liaison électrique 4 reliant des bornes de signes opposés de deux accumulateurs. Un module M comporte également un système électronique de gestion et d'équilibrage des accumulateurs porté par au moins une carte électronique (non représentée) et des liaisons électriques entre les accumulateurs et la carte électronique. Le module comporte également des bornes de connexion vers l'extérieur (non représentées).
Les accumulateurs 2 présentent un axe longitudinal X et sont généralement de forme cylindrique, avantageusement à section circulaire ou de forme prismatique. I ls comportent une première face 2.1 à une première extrémité longitudinale, une deuxième face (non visible) à une deuxième extrémité longitudinale et une surface latérale 2.2.
Dans l'exemple représenté, les accumulateurs étant tous de la même longueur, l'empilement d'accumulateurs comporte une première face contenant les premières faces 2.1 des accumulateurs 2 et une deuxième face (non visible) contenant les deuxièmes faces des accumulateurs 2. En variante, les accumulateurs pourraient présenter entre eux des dimensions différentes.
Lorsque les accumulateurs sont empilés, des espaces vides 8 sont ménagés entre les accumulateurs et s'étendent tout le long des accumulateurs et débouchent dans les première et deuxième faces de l'empilement. Ces espaces forment alors des canaux entre les accumulateurs, dans l'exemple représenté, les surfaces latérales 2.2 des accumulateurs 2 sont directement en contact, mais il peut être prévu de disposer entre les accumulateurs des entretoises 11 (figure 3B) de sorte à écarter les uns de autres les accumulateurs et ménager des canaux de section plus grande, et/ou permettre un circulation d'air entre les canaux. Par exemple, le entretoises sont collées chacune à deux accumulateurs. Les entretoises ont de préférence une forme telle qu'elles entrent en contact intime avec la paroi latérale des accumulateurs. La mise en œuvre d'entretoises est d'autant plus intéressante dans le cas d'accumulateurs à section polygonale par exemple rectangulaire ou carrée.
Le module M comporte également une enveloppe 10 continue formée d'une ou plusieurs couches de vernis recouvrant les accumulateurs 2, les pièces de liaison électrique, la ou les cartes électroniques et les liaisons électriques et formant une enveloppe continue. Seuls les contacts électriques de puissance du module et les contacts électriques de l'électronique de gestion entre les modules ne sont pas recouverts.
Lorsque plusieurs couches successives recouvrent ou enrobent les éléments du module d'accumulateurs, les couches peuvent être faites toutes dans le même matériau ou dans des matériaux différents. La mise en œuvre de plusieurs couches permet d'améliorer la tenue mécanique de la protection des éléments du module.
Cette enveloppe 10 recouvre les faces d'extrémité des accumulateurs, les faces latérales des accumulateurs formant les faces extérieures de l'empilement et celles délimitant les espaces vides et s'étendant entre les faces latérales des accumulateurs. L'enveloppe 10 de vernis forme alors une surface intérieure des canaux.
Le vernis forme une enveloppe étanche individuelle pour les accumulateurs et collective pour le module. Les canaux 8 sont traversants et assurent une circulation d'air entre les accumulateurs évacuant la chaleur produite par le fonctionnement des accumulateurs.
La couche de vernis a une épaisseur comprise par exemple entre 10 μιη et 100 μιη. Dans le cas de plusieurs couches l'épaisseur totale peut atteindre 200 μιη, voire 300 μιη.
Le vernis mis en œuvre présente des propriétés diélectriques, avantageusement il offre une tenue diélectrique élevée.
Le vernis est par exemple un vernis polymère, avantageusement un vernis acrylique, un vernis silicone ou un vernis phénolique. Ces vernis présentent une tenue diélectrique élevée, supérieure à 100 kV/mm. Ainsi avec des épaisseurs de vernis entre 10 μιη et 100 μιη, voire jusqu'à 300 μιη une tenue diélectrique encore élevée est assurée.
Un vernis phénolique présente l'avantage d'assurer une bonne protection pour les départs de feu.
La couche de vernis continue assure une étanchéité de chaque composant du module et les protège contre la corrosion par la pollution et l'humidité de l'air. Il est alors possible de refroidir le module avec de l'air issu directement de l'extérieur, aucun séchage de l'air avant sa circulation entre les accumulateurs n'est requis. Le refroidissement du module est donc considérablement simplifié.
De manière avantageuse, le vernis peut être choisi tel qu'il offre en outre des propriétés hydrophobes, ainsi l'eau en surface est sous forme de gouttes au lieu d'être sous le forme de filets ou de films, ce qui augmente encore la protection des accumulateurs par exemple en cas d'un défaut dans la couche de vernis ou un manque de vernis.
Il est à noter que si, en général le vernis présente une conductivité thermique faible par rapport aux métaux, la couche de vernis étant d'épaisseur très faible, elle n'influe pas ou peu sur les échanges thermiques, et dans le cas d'un refroidissement par air, c'est la couche limite, la lame d'air immobile à la surface des parois des accumulateurs qui forme la majeure partie de la résistance thermique. Préalablement à la réalisation de la couche de vernis, les accumulateurs peuvent être solidarisés les uns aux autres par collage ou un autre moyen. Avantageusement, le vernis peut assurer ou au moins renforcer cette solidarisation mécanique.
De manière avantageuse, on assure une circulation forcée de l'air ou d'un autre fluide de refroidissement afin d'assurer un débit de fluide de refroidissement suffisant pour être en régime turbulent afin de casser les couches limites à la surface des accumulateurs.
Sur la figure 2, on peut voir un exemple de réalisation avantageux d'un module M' dans lequel les accumulateurs 2 sont empilés en quinconce. Cette disposition a pour effet de réduire la section de passages des canaux 8 entre les accumulateurs, mais sans réduire la surface d'échange thermique. Dans le cas d'une circulation d'air forcée obtenue au moyen d'une ventilation, à débit d'air identique, la vitesse de l'air est plus élevée au contact des accumulateurs, ce qui améliore les échanges thermiques. Il en résulte en revanche une perte de charge un peu plus importante que dans le cas d'un empilement de la figure 1 et donc une légère augmentation de la consommation électrique de la ventilation.
Cet empilement en quinconce des accumulateurs offre également une plus grande rigidité mécanique de l'empilement lorsque les accumulateurs sont solidarisés les uns aux autres soit par collage préalablement à la réalisation de la couche de vernis, soit par la couche de vernis elle-même. Sur la figure 3A, les accumulateurs sont collés en quinconce par des points de colle 9. En variante, les accumulateurs sont solidarisés les uns aux autres uniquement par le vernis. Ainsi on obtient un module d'accumulateurs offrant une bonne tenue mécanique sans augmenter de manière sensible la masse de l'ensemble. En outre l'empilement en quinconce présente une plus grande compacité.
Les accumulateurs comportent par exemple une enveloppe latérale en matériau plastique diélectrique afin d'isoler les accumulateurs entre eux. Dans une variante avantageuse, l'enveloppe est formée par un matériau poreux, par exemple un carton poreux, qui lors de la réalisation de l'enrobage par le vernis va s'imprégner de vernis. D'une part cette imprégnation a pour effet d'améliorer la tenue mécanique entre les accumulateurs, d'autre part elle augmente la tenue diélectrique de l'enveloppe.
Le module M' de la figure 2 comporte une plaque support 12 sur laquelle sont empilés les accumulateurs, en quinconce dans l'exemple représenté, une carte électronique 14 disposée sur la surface supérieure de l'empilement à l'opposé de la plaque support 12, les liaisons électriques intra-accumulateurs et entre les accumulateurs et la carte électronique 14 ne sont pas représentées à des fins de simplicité. Une sangle 15 entoure l'empilement, la carte électronique et la plaque support. La sangle est utilisée avantageusement en complément d'un collage entre les accumulateurs, et permet d'assurer un maintien mécanique complémentaire avec une masse additionnelle faible. La sangle seule pourrait être également utilisée. Le module M' comporte également une enveloppe continue de vernis (non représentée à des fins de clarté) telle que décrite ci- dessus en relation avec la figure 1 recouvrant les accumulateurs, la plaque support, la plaque électronique, les connexions entre accumulateurs, et les surfaces des canaux 8. Seules les connexions vers l'extérieur ne sont pas recouvertes de vernis.
La plaque support 12 permet la fixation du module à la structure du pack batterie. Des plaques de support latérales pourraient également être ajoutées.
Comme mentionné ci-dessus, le point limitant pour les échanges thermiques est la présence d'une couche limite d'air immobile le long de surfaces latérales des accumulateurs. Il peut être avantageusement prévu de rendre rugueuse la surface des accumulateurs au moins en entrée de la lame d'air de manière à créer des turbulences et à casser cette couche d'air immobile.
Un module dont les accumulateurs seraient disposés dans un plan ne sort pas du cadre de la présente invention.
En général les accumulateurs comportent un dispositif de sécurité de surpression. En cas de défaut interne, de surcharge ou de surdécharge des gaz sont générés dans l'accumulateur, la pression interne augmente et le dispositif de sécurité protège du risque d'explosion en permettant au gaz de s'échapper vers l'extérieur des accumulateurs. Ces dispositifs de sécurité sont par exemple formés par des disques de rupture à un seuil de pression, par une zone de faiblesse sur le boîtier de l'accumulateur ou par une soupape de sécurité.
Dans le cas des disques de rupture, la couche de vernis mise en œuvre ne gêne pas leur fonctionnement puisque l'épaisseur de vernis comprise entre 10 μιη - 100 μιη, voire jusqu'à 300 μιη, n'a qu'une influence négligeable sur la pression de rupture. De même dans le cas de prédécoupes dans le boîtier de l'accumulateur, l'épaisseur de vernis de 10 μιη à 100 μιη voire jusqu'à 300 μιη ne modifie que très légèrement la pression de rupture.
Dans le cas des soupapes de sécurité, des précautions sont prises pour que la couche de vernis ne bloque pas le fonctionnement de la soupape.
Sur la figure 4A, on peut voir un exemple de réalisation d'une telle soupape de sécurité D vue en coupe montée sur par exemple une face d'extrémité 2.1 d'un accumulateur.
La soupape comporte un corps creux 16 fixé sur le boîtier de l'accumulateur, un corps de clapet 18 et un ressort 20. Le boîtier comporte un passage 22 pour l'évacuation de la surpression de gaz, le corps de clapet 18 venant en appui étanche sur le contour du passage 22 forme siège de clapet.
Le corps creux 16 est ouvert de sorte à permettre l'évacuation des gaz, dans l'exemple l'ouverture 24 est au niveau de son extrémité opposée à celle fixée au boîtier de l'accumulateur. Cette ouverture est partiellement obturée par une pièce 26 formant un appui pour le ressort. Le ressort est monté en réaction entre la pièce 26 et le corps de clapet 18 de sorte à appliquer le corps de clapet 18 contre le siège de clapet en l'absence de surpression.
Le ressort 20 est taré en fonction du seuil de surpression souhaité.
Lors de l'enrobage par le vernis, la soupape est par exemple protégée au moyen d'un capuchon qui peut ensuite être laissé en place et sera éjecté lors d'un dégagement de gaz. Le montage du bouchon est alors choisi pour qu'il ne s'oppose pas à l'évacuation des gaz. En variante, un ruban adhésif pourrait être mis en place sur l'ouverture 24 du clapet pendant le vernissage et ensuite retiré, évitant ainsi au vernis de pénétrer dans l'obturateur. Il peut alors être prévu de disposer ensuite un capuchon sur la soupape pour la protéger de l'environnement extérieur, ce capuchon étant apte à être éjecté lors d'un dégagement de gaz.
En variante, on peut prévoir de disposer un matériau isolant électrique, tel qu'une cire ou une graisse de viscosité adaptée dans le fond du corps creux 16, de sorte à s'interposer entre le vernis et l'obturateur, évitant que l'obturateur ne soit collé sur le siège de clapet par le vernis. Le matériau de protection est tel qu'il n'est pas dissout par le vernis.
L'utilisation d'un matériau de type graisse ou cire au fond du clapet ou d'un bouchon restant sur le clapet offre l'avantage de protéger les pièces métalliques des intempéries lors du fonctionnement normal.
Sur la figure 4B, on peut voir un exemple de réalisation avantageux d'un capuchon de protection du clapet de sécurité monté sur le clapet de surpression.
Le capuchon 28 comporte lui-même un clapet 30 qui s'ouvre à faible pression. Le capuchon est en matériau isolant électrique par exemple en matériau plastique, et le clapet est formé par une découpe dans le fond du capuchon. Comme expliqué ci-dessus la faible épaisseur de vernis ne perturbe pas le fonctionnement de ce clapet 30. Ainsi le clapet de sécurité est protégé lors du vernissage
La mise en œuvre de ce bouchon offre également l'avantage de protéger la soupape des intempéries et de la poussière.
Sur la figure 5, on peut voir une variante de réalisation, dans laquelle un tube 32 relie l'ouverture 24 du clapet de sécurité à un réservoir 34 pour récupérer les gaz s'échappant de l'accumulateur et/ou l'électrolyte. Le tube est en matériau isolant électrique. Le réservoir est avantageusement situé à une altitude inférieure à celle du clapet de sorte que l'extrémité du tube connectée au clapet ne soit pas remplie d'eau en cas de condensation ou d'intempérie.
Pour les applications de faible puissance ou de recharge rapide, un pack batterie utilisant des modules recouverts d'une ou plusieurs couches de vernis selon l'invention et refroidi par l'air extérieur peut être utilisé, par exemple dans une application à des bus à recharge rapide en bout de ligne. Par exemple, un bus parcourant une ligne de 10 km en 30 mn, se recharge partiellement en bout de ligne en 4 mn avec un régime de charge de 3C à 5C. C'est-à-dire une valeur de courant de charge (en Ampère) de 3 à 5 fois supérieure à la valeur de la capacité (en Ampère. heure).
Dans des applications de faible puissance, réchauffement est réduit. On peut alors prévoir de placer des filtres sur le circuit d'air dont les performances sont limitées, ceux-ci n'arrêtant que les grosses particules ou les objets. En effet, grâce à la protection électrique apportée par le vernis selon la présente invention, il n'est pas nécessaire d'arrêter les poussières fines. Ceci simplifie les filtres et minimise le coût de maintenance de ceux-ci. Il est possible de n'utiliser qu'une simple grille, pour arrêter les corps les plus gros, et d'ôter à intervalles réguliers par exemple les corps déposés en faisant tourner à l'envers les ventilateurs à pleine puissance. Des ventilateurs de refroidissement de véhicules pouvant tourner dans les deux sens sont alors avantageusement prévus.
Dans les applications de forte puissance lors desquelles réchauffement est plus important, avec un fonctionnement du circuit de ventilation en "circuit ouvert", le module peut être réalisé de sorte à être tolérant à un encrassement naturel du circuit d'air qui détériore le coefficient d'échange thermique entre les accumulateurs et l'air le refroidissement. Par exemple, les accumulateurs sont espacés les uns des autre d'une distance d'au moins 10 mm de manière à ce que l'encrassement du circuit du à des poussières, ne perturbe pas le refroidissement du système. Il est rappelé la présence de la couche limite de 2 mm à 3mm d'épaisseur autour de chaque accumulateur.
La mise en œuvre d'une surface rugueuse au moins en entrée des passages entre les accumulateurs décrite ci-dessus pour casser cette couche limite peut permettre de réduire l'espacement entre les accumulateurs.
De manière préférée, on utilisera des ventilateurs pouvant tourner dans les deux sens, la rotation à pleine vitesse en sens inverse permettant d'enlever les grosses particules ou objets qui se sont plaqués sur le filtre éventuel ou sur les constituants du pack batterie. Le procédé de réalisation de la ou des couches de vernis sur les éléments du module va maintenant être décrit.
Lors d'une première étape, les accumulateurs et les autres éléments composant le module sont solidarisés mécaniquement entre eux, par exemple par collage et/ou au moyen d'une sangle comme cela est représenté sur la figure 2 et/ou par d'autres moyens.
Le ou les dispositifs de sécurité sont protégés suivant l'une des techniques décrites ci-dessus. La connectique de communication entre les électroniques de type CAN par exemple (Controller Area Network) qui est un bus de communication série très utilisé dans les transports par exemple et les liaisons de puissance des bornes des modules du pack sont également protégées provisoirement, par exemple par un ruban adhésif ou des capuchons adaptés.
Lors d'une étape suivante, l'ensemble ainsi formé est trempé dans un bain de vernis.
Lors d'une étape suivante, l'ensemble ainsi enrobé de vernis est ressorti du bain, il est ensuite séché naturellement, dans une étuve ou sous flux selon la vitesse de séchage souhaitée.
Les protections du ou des dispositifs de sécurité le cas échéant et de la connectique et des liaisons de puissance sont retirées après séchage.
Les étapes d'enrobage et de séchage peuvent être répétées plusieurs fois en fonction du nombre de couches que l'on souhaite réaliser.
L'épaisseur de la couche ou des couches est contrôlé en maîtrisant la viscosité du vernis. Dans le cas de plusieurs couches, l'épaisseur de l'ensemble des couches peut être comprise entre 10 μιη et 100 μιη, voire 200 μιη ou encore 300 μιη.
On forme ainsi un bloc monolithique d'accumulateurs protégés de manière très efficace et très simple de l'environnement extérieur. En outre, il ne requiert pas la mise en œuvre de boîtier supplémentaire autour des accumulateurs, le module et donc la batterie peuvent être rendus moins encombrants.
De manière très avantageuse lors de l'étape b) de trempage, un tirage au vide peut avoir lieu ce qui permet de s'assurer que le vernis a recouvert toutes les zones du module et ainsi obtenir un enrobement de bonne qualité. Cette étape de tirage au vide est particulièrement intéressante dans le cas d'accumulateurs comportant une gaine plastique comme enveloppe extérieure ou une enveloppe en carton. Dans le cas de la gaine en plastique, le tirage au vide permet au vernis de s'insinuer entre la gaine et le boîtier de l'accumulateur ce qui assure une très bonne tenue mécanique. Dans le cas d'un carton poreux, le vernis imprègne le carton et colle celui-ci sur l'accumulateur sur toute sa surface.
Pour réaliser un pack de batterie comportant plusieurs modules, chaque module est enrobé d'une ou plusieurs couches de vernis séparément puis les modules sont assemblés par exemple sur une structure de pack et connectés ente eux. Les différents modules peuvent être trempés simultanément dans le bain de vernis ou alors successivement.
La réalisation d'une ou plusieurs couches de vernis offre une protection efficace des éléments d'un module d'accumulateurs vis-à-vis de l'humidité et de la pollution. Du fait de la tenue de l'invention à la condensation ou la pollution extérieure, il est permis de l'utiliser dans des environnements sévère type maritime.
En outre les modules ainsi réalisés présentent une durabilité plus importante due à la protection mécanique mais également à la protection électrique apportée par le vernis.
La présente invention offre également l'avantage d'offrir des modules qui supportent l'immersion accidentelle, par exemple lorsque le véhicule est soumis à une inondation, lors de la chute dans un cours d'eau ou lors du passage d'une zone inondable plus profonde que prévue. L'étanchéité des ensembles de l'état de la technique sont adaptés à des projections d'eau, mais cette étanchéité n'est pas adaptée à une immersion même de faible profondeur, puisqu'il y a des échanges d'air nécessaires entre l'extérieur et l'intérieur des packs batterie pour s'adapter aux différences de pression d'air lors variations d'altitude ou météorologiques.
Grâce à l'invention, un plus grand choix dans l'emplacement du pack batterie est offert. En effet, celui-ci peut être disposé en partie inférieure du véhicule puisque les modules sont protégés contre l'immersion accidentelle. La mise en œuvre d'une ou plusieurs couches de vernis continues protège très efficacement les modules et les autres composants d'un pack batterie des intempéries. Néanmoins il ne peut être assuré qu'un défaut dans la ou les couches de vernis ne soit pas présent ou apparaisse au cours du temps.
Un pack de batterie comporte plusieurs modules d'accumulateurs. Au sein d'un module, les accumulateurs de ce modules sont à des potentiels différents, la différence de potentiel ne dépasse pas une tension Vmodule.
Au sein d'un pack, entre modules ou entre accumulateurs de modules différents, la différence de potentiel ne dépasse pas une tension Vpack.
Lors de la charge, le véhicule est relié à la terre, le pack, les modules et les accumulateurs peuvent être soumis à des surtensions réseau si le chargeur utilisé est non isolé (Vmc). Ces surtension réseau peuvent être de plusieurs kilovolts, en particulier en zone rurale et éventuellement, elles peuvent être diminuées par écrêtage sur l'installation électrique en utilisant des parasurtenseurs (appelés parafoudre).
Même si le chargeur est isolé, du fait de sa capacité parasite avec le véhicule une tension Vmc apparaît lors des surtensions sur le secteur.
Pour la sécurité des utilisateurs, la carrosserie du véhicule ne doit pas être soumise à une tension supérieure aux tensions de sécurité.
Pour la continuité de service, le courant de fuite à la terre ne doit pas dépasser le courant des disjoncteurs différentiels ou interrupteurs différentiels de l'installation.
Lorsqu'il y a présence d'eau de pluie, de neige ou d'eau issue de condensation, un film d'eau peut se former et un passage de courant entre deux défauts de vernis d'un même module est possible. Il a, cependant, un impact limité. Du fait de la tension de quelques dizaines de volts, des surfaces des défauts et des longueurs de cheminement du courant entre les deux défauts, le niveau de courant sera plutôt de quelques milliampères par exemple et ne donnera lieu qu'à un déséquilibre du module par un peu de décharge de certains accumulateurs. Ceci n'amène pas de risque de sécurité et sera compensé par le circuit d'équilibrage des modules. En revanche, comme cela a été expliqué plus ha ut une liaison électrique par un film d'ea u entre des modules peut créer un dégagement d'hydrogène à un niveau dangereux, amorcer un arc et créer un départ de feu. Egalement, un passage par l'ea u entre un seul module et le véhicule crée un défaut qui peut faire disjoncter l'installation ou être dangereux pour les utilisateurs si la carrosserie du véhicule n'est pas reliée à la terre soit par choix de conception, soit suite à une détérioration de la liaison de mise à la terre. Un passage de courant entre deux modules distincts de tensions très différentes et la carrosserie du véhicule peut créer un dégagement d'hydrogène à un niveau dangereux et/ou amorcer un arc et/ou créer un départ de feu.
I I est alors proposé des moyens adaptés aux modules selon l'invention pour éviter que de tels chemins de conduction de courant se forment, entre les modules ou entre un ou des modules et la carrosserie du véhicule.
Un support isolant électrique est prévu pour supporter une partie au moins des accumulateurs du pack batterie. Le support est tel qu'il assure la rupture de la continuité du film d'eau et l'évacuation de l'eau au goutte à goutte évitant l'établissement d'un chemin de conduction continu.
Sur la figure 6, on peut voir un exemple d'un tel support. Celui-ci est dans l'exemple représenté fixé sur le toit d'un véhicule automobile 35 et supporte un module M . Le support 36 comporte des bords latéraux dont la forme empêche le ruissellement de l'eau entre le module et la carrosserie du véhicule qui formerait un chemin de conduction entre le module et la carrosserie qui pourrait être dangereux comme expliqué ci-dessus. La forme du support 36 assure un fractionnement de l'écoulement entre la face supérieure du support et la face inférieure du support sous forme de gouttes d'eau et leur chute à partir du support.
En variante, il pourrait être prévu une ou plusieurs zones en retrait de la face inférieure du support isolant, assurant également une rupture du film de continuité ou une ou plusieurs zones en retrait et/ou une ou plusieurs zones en saillie.
Sur la figure 7A, le support 36 comporte des rebords latéraux 36.1 recourbés vers le bas de sorte que l'extrémité inférieure des rebords soit dans un plan différent de celui de la face inférieure 36.2 du support, provoquant à partir du rebord une chute sous forme de goutte à goutte de l'eau s'écoulant du module.
Dans tous les exemples de réalisation, le support 36 est lui-même supporté de sorte que les éléments en saillie de sa surface inférieure ne soient pas en contact avec une surface.
Les rebords bordent tout le contour extérieur de la face inférieure du support isolant afin d'assurer une rupture du film conducteur dans toutes les directions. Dans la représentation de la figure 7 A, il s'agit d'une vue en coupe transversale. Dans le cas d'un support de forme rectangulaire, quatre rebords sont prévus, un pour chacun des côtés. Sur un support en forme de disque, un rebord circulaire est prévu.
Ce support peut être réalisé par exemple d'un seul tenant.
Sur la figure 7B, on peut voir une variante de réalisation du support 136 dans lequel les rebords 136.1 sont droits, et sont par exemple rapportés sur les bords d'une plaque plane.
Sur la figure 7C, on peut voir une autre variante de support 236, da ns laquelle la face inférieure 236.2 du support comporte plusieurs éléments 236.1 en saillie définissant entre eux des rainures provoquant l'évacuation à partir du rebord sous forme de goutte à goutte. Une seule rainure est envisageable. La mise en œuvre de plusieurs rainures évite tout risque d'apparition d'un film continu entre le module et la carrosserie.
Ce type de support peut avantageusement être mis en œuvre pou r supporter individuellement chaque module sur le toit T du véhicule 35 comme cela est représenté sur la figure 9A.
Ainsi les risques de conduction entre les modules sont évités ainsi que les risques de conduction entre chaque module et la carrosserie.
On peut envisager d'assembler les accumulateurs d'un module avec le support isolant et ensuite de tremper l'assemblage ainsi formé dans la résine.
Sur la figure 9B, on peut voir un autre exemple de réalisation, dans lequel un support 36 est prévu pour chaque module et un support commun 37 est prévu pour tous les supports, le support commun étant tel qu'il provoque la rupture d'un film continu et l'évacuation de l'eau au goutte à goutte. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'élément en saillie 37.1 de la face inférieure 37.2 du support commun 37. Ainsi, une isolation est réalisée entre les modules et entre les modules et la carrosserie.
Sur les figures 8A à 8C, on peut voir des variantes de réalisation des supports.
Sur la figure 8A, le support 336 comporte une plaque et des éléments
336.1 rapportés sur sa face inférieure aptes à fractionner le film d'eau provenant de la surface supérieure de la plaque en gouttes et à provoquer leur chute. Sur la figure 8A, les éléments 336.1 ont une forme allongée. Des rainures 336.3 sont formées dans la surface latérale des tiges. Des éléments avec au moins une rainure ne sortent pas du cadre de la présente invention.
Sur la figure 8B, le support 436 comporte les éléments 436.1 de forme allongée et ayant une section rectangulaire, fixés sur la face inférieure de la plaque par l'une des faces. Des rainures 436.3 sont réalisées dans les deux faces perpendiculaires à celle fixée à la plaque. Des éléments dont seule l'une des faces, avantageusement celle orientée vers l'extérieur est munie des rainures ne sortent pas du cadre de la présente invention.
Par exemple, les éléments 436.1 sont réalisés pas empilement et collage de lames ayant des tailles différentes, par exemple les lames sont en verres époxy et elles sont collées avec de la colle époxy. Le support 46 peut également être en verre époxy. Cet exemple de réalisation présente l'avantage de pouvoir être réalisé de manière simple et peu coûteuse par simple collage de plaques de largeurs différentes empilées.
Sur la figure 8C, le support 536 comporte des éléments 536.1 dont les rainures 536.3 sont réalisées dans la face opposée à celle fixée à la plaque.
On pourrait combiner les éléments de figures 8B et 8C, en réalisant des éléments avec des rainures latérales et des rainures dans la face inférieure.
Toute forme et toute section d'élément permettant d'interrompre l'écoulement de l'eau entre la face supérieure et la face inférieure de la plaque peut convenir pour réaliser des éléments rapportés sous la plaque. Le ou les supports peuvent être réalisés avantageusement en composite verre et époxy, le verre étant généralement sous forme de fibres, ce matériau celui-ci offrant des performances diélectriques élevées avec un coût réduit.
Avantageusement, le ou les supports comportent une surface extérieure présentant en outre des propriétés hydrophobes de sorte que l'eau s'écoule sous forme de gouttes et non sous forme de filet continu. Le ou les supports peuvent être recouverts d'un revêtement hydrophobe, par exemple il peut s'agir d'un vernis par exemple tel que ceux utilisés dans le domaine ferroviaire, ceux-ci étant conçus pour assurer une très bonne protection vis-à-vis de l'environnement, un isolement électrique élevé, et une évacuation de l'eau facilitée.
Il peut être envisagé que le vernis recouvrant le ou les supports soit le même vernis que celui utilisé pour réaliser l'enveloppe continue du ou des modules. Il peut alors être envisagé de tremper l'ensemble formé par le ou les modules et le support dans le bain de vernis afin de former une couche continue recouvrant à la fois le ou les modules et le support.
De manière également avantageuse, la surface supérieure du support présente une surface convexe facilitant l'évacuation de l'eau.
La plaque peut être courbée, la convexité étant orientée vers le haut ou peut comporter deux pans inclinés vers le bas.
II peut avantageusement être prévu de surveiller la qualité de l'isolement des modules. Par exemple, il est possible de placer une pièce métallique intermédiaire et de surveiller la tension de cette pièce.
Par exemple, on peut prévoir que la chaque support isolant 36 de module repose sur un support métallique 38, les supports métalliques 38 étant montés sur un support isolant reposant sur la carrosserie du véhicule, les supports métalliques sont alors isolés électriquement les uns des autres. Les modules M sont connectés entre eux par des connexions 40.
Les supports métalliques 38 sont tels qu'ils se trouvent au moins en partie à l'aplomb des zones en saillie ou en retrait de sorte que les filets d'eau s'écoulant par gravité de ces zones entrent en contact avec les supports métalliques. La batterie comporte également des moyens de surveillance de l'impédance entre chaque module ou toute partie connectée électriquement à une borne du module et son support métallique, ces moyens comportent par exemple un voltmètre. En fonctionnement normal, l'impédance mesurée est très élevée, le module est isolé électriquement du support métallique.
En cas de forte pluie où le filet d'eau serait continu ou en cas de formation d'une stalactite qui relierait électriquement le module au support métallique et en cas d'un défaut d'isolation d'un module, l'impédance mesurée chuterait. Cette chute d'impédance est mesurée.
Si une personne venait à toucher le support métallique, celui-ci n'étant pas relié à la terre, elle pourrait être électrisée. En détectant cette chute d'impédance, on peut mettre en œuvre des moyens pour prévenir les utilisateurs et pour isoler le module défectueux.
Dans cet exemple de réalisation, on peut surveiller individuellement la variation d'impédance entre chaque module et son support métallique et ainsi repérer aisément le module défectueux ou tout élément de connexion défaillant connecté électriquement à une borne d'un module,
En variante, au lieu d'utiliser les supports métalliques, on peut envisager que les supports des chaque support isolant soient eux-mêmes isolants électriques et de prévoir des éléments métalliques conducteurs disposés uniquement à l'aplomb des zones en saillie ou en retrait et de mesurer la variation d'impédance entre le ou les modules et les éléments métalliques.
En variante, on peut envisager que tous les supports métalliques soient connectés électriquement entre eux et de ne surveiller une variation d'impédance qu'entre les modules et les supports métalliques. Avantageusement on peut envisager de mettre en œuvre un seul support métallique.
Le potentiel du support métallique peut être surveillé par rapport au pack. Par exemple, en mesurant la différence de potentiel du support métallique par rapport au module situé à mi-tension, il est possible de détecter les défauts d'isolement entre les modules d'extrémité et le support. Quand on relie un voltmètre entre le point milieu du pack et le support métallique, par la résistance interne de forte valeur du voltmètre, le potentiel du support devient celle du point milieu et la différence de potentiel est nulle. Si un chemin de courant fait varier le potentiel du support, le voltmètre verra apparaître une différence. Cette technique ne permet pas de détecter un chemin de courant provenant du point milieu. On peut faire varier le potentiel, afin de détecter un chemin de courant au point milieu.
D'autres moyens peuvent être mis en œuvre pour contrôler l'isolement des modules et permettant une détection plus complète, par exemple en faisant varier le point de connexion en tension.
Sur la figure 10, on peut voir un exemple avantageux offrant une double sécurité. Chaque support isolant 36 de modules repose sur un support métallique 38, le support métallique 38 étant monté sur un support isolant commun 37 reposant lui-même sur la carrosserie du véhicule. Les modules M sont connectés entre eux par des connexions 40.
On surveille la variation d'impédance entre les modules et le support métallique, par exemple au moyen d'un voltmètre comme cela est décrit ci-dessus.
On surveille également la variation d'impédance entre le support métallique et la carrosserie, par exemple au moyen d'un impédancemètre.
Si on détecte une chute de l'impédance ente les modules et le support métallique et/ou entre le support métallique et la carrosserie, une alerte peut être envoyée et des mesures peuvent être prises pour isoler le module défectueux ou pour assurer la sécurité des personnes.
Il est à noter que si on détecte uniquement une chute d'impédance entre les modules et le support métallique, une isolation est encore assurée par le support commun et si une chute d'impédance est détectée entre le support commun et le support métallique elle n'est pas dangereuse tant que l'impédance entre les modules et le support métallique reste élevée. En outre, il est à noter que le ou les supports métalliques ne sont pas destinés à être manipulés lors d'un usage courant du véhicule équipé de cette batterie.

Claims

REVENDICATIONS
1. Module pour batterie électrochimique comportant plusieurs accumulateurs (2) connectés électriquement entre eux par des éléments de connexion (4), des moyens de connexion électrique du module avec l'extérieur et une enveloppe continue (10) réalisée en un matériau polymère diélectrique recouvrant la surface extérieure des accumulateurs (2) et les éléments de connexion (4) et ne recouvrant pas les moyens de connexion du module avec l'extérieur, ladite enveloppe continue (10) étant réalisée par trempage de sorte à assurer un enrobage des accumulateurs (2) et dudit au moins élément de connexion (4), ledit module comportant plusieurs accumulateurs (2) répartis en plusieurs couches, disposés les uns par rapport au autres de sorte qu'un ou des passages (8) soient ménagés entre les accumulateurs, l'enveloppe continue (10) recouvrant la surface du ou des accumulateurs délimita nt le ou les passages (8) entre les accumulateurs.
2. Module selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur de l'enveloppe continue (10) est comprise entre 10 μιη et 300 μιη.
3. Module selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'enveloppe continue (10) est formée de plusieurs couches réalisées successivement, les couches étant dans un même matériau polymère ou dans des matériaux polymères différents.
4. Module selon l'une des revendications 1 à 3, da ns lequel le ou les matériaux polymères est (sont) choisi(s) pa rmi les vernis acrylique, silicone ou phénolique.
5. Module selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les accumulateurs (2) sont de forme cylindrique à section circulaire, les accumulateurs (2) étant disposés en quinconce.
6. Module selon la revendication 5, comporta nt des moyens formant entretoise (11) interposés entre les accumulateurs (2).
7. Module selon l'une des revendications 1 à 6, da ns lequel au moins un accumulateur (2) comporte un dispositif de sécurité contre la surpression (D), de type à soupape de surpression.
8. Module selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de sécurité contre la surpression (D) est recouvert d'un ca puchon (28) apte à être éjecté en cas de surpression.
9. Module selon la revendication 8, dans lequel ledit capuchon (28) comporte une soupape de surpression (30).
10. Module selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le capuchon (28) est recouvert par le polymère de l'enveloppe
11. Module selon la revendication 7, dans lequel un matériau de remplissage est prévu dans le dispositif de sécurité de surpression empêchant le matéria u polymère de perturber le fonctionnement du dispositif de sécurité de surpression.
12. Module selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel a u moins une partie de la surface du ou des passages (8) présente un état de surface apte à provoquer un écoulement turbulent.
13. Module selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel a u moins un des accumulateurs (2) a une enveloppe en matériau poreux, de type carton apte à être imprégné par le matériau polymère.
14. Module selon l'une des revendications 1 à 13, comportant une électronique de mesure, d'équilibrage et de gestion à laquelle il est connecté par une connexion électrique, l'électronique de mesure, d'équilibrage et de gestion et ladite connexion électrique étant recouverte par l'enveloppe en matériau polymère.
15. Batterie comportant au moins un module selon l'une des revendications 1 à 14.
16. Batterie selon la revendication 15, comportant des moyens pour générer un déplacement d'air entre les accumulateurs.
17. Batterie selon l'une des revendication 15 ou 16, comportant un ou plusieurs support(s) isolant(s) électrique(s) (36) sur lequel est disposé chaque module, ledit support isolant électrique comportant une face supérieure sur laquelle repose la pa rtie au moins des accumulateurs et une face inférieure (36.2), et au moins une zone en saillie ou en retrait (36.1) de la face inférieure (36.2) formée dans ou sur ladite face inférieure, ladite zone bordant tout ou partie du contour extérieur de la face inférieure (36.2) et un élément support sur lequel repose ledit support isolant électrique, de sorte que ladite zone soit disposée à distance d'une surface sur lequel repose l'élément support afin de provoquer un écoulement par gravité d'un filet de liquide potentiel.
18. Batterie selon la revendication 17, dans lequel la surface comporte au moins un élément métallique conducteur situé au moins à l'aplomb de la zone en saillie ou en retrait (36.1) et des moyens pour vérifier l'isolation électrique entre ledit élément métallique conducteur et le module ou toute partie conductrice connectée à une borne dudit module.
19. Véhicule automobile comportant au moins une batterie selon l'une des revendications 15 à 18.
20. Procédé de réalisation d'un module de batterie électrolytique, comportant plusieurs accumulateurs (2), comprenant les étapes:
a) répartition en plusieurs couches des accumulateurs de sorte qu'un ou des passages (8) soient ménagés entre les accumulateurs, b) la connexion électrique des accumulateurs entre eux pas des éléments de connexion et la réalisation de moyens de connexion du module vers l'extérieur,
c) protection des moyens de connexion vers l'extérieur, d) réalisation d'une enveloppe continue en trempant les accumulateurs dans un bain de matériau polymère diélectrique, l'enveloppe continue recouvrant la surface du ou des accumulateurs délimitant le ou les passages entre les accumulateurs.
e) séchage du matériau polymère.
21. Procédé de réalisation selon la revendication 20, dans lequel lors de l'étape d) un tirage au vide est réalisé.
22. Procédé de réalisation selon la revendication 20 ou 21, dans lequel les accumulateurs sont solidarisés entre eux avant l'étape d), par exemple par collage.
23. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 20 à 22, dans lequel l'étape d) est réalisée plusieurs fois, le matériau polymère étant identique ou non au matériau polymère de l'étape d) précédente.
24. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 20 à 23, dans lequel au moins un accumulateur comporte un dispositif de sécurité contre la surpression, da ns lequel préalablement à l'étape d), le moyen de sécurité est protégé pour éviter un colmatage du dispositif de protection par le matériau polymère diélectrique.
25. Procédé de réalisation selon la revendication 24, da ns lequel la protection est réalisée au moyen d'un capuchon.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11183739B2 (en) 2017-11-13 2021-11-23 Pure Watercraft, Inc. Batteries for electric marine propulsion systems, and associated systems and methods
USD891362S1 (en) 2017-11-13 2020-07-28 Pure Watercraft, Inc. Battery pack
EP3821495A4 (fr) 2018-08-21 2023-02-22 Pure Watercraft, Inc. Batteries pour systèmes de propulsion marine électriques et systèmes et procédés associés
USD912614S1 (en) 2019-01-04 2021-03-09 Pure Watercraft, Inc. Battery pack

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737563A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Sony Corp 機器用乾電池パック
JP2009266740A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Idemitsu Kosan Co Ltd 電池モジュール、電池モジュールの製造方法及び電池モジュールを備えた装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744503C2 (de) 1977-10-04 1979-11-08 Deta-Akkumulatorenwerk Gmbh, 3422 Bad Lauterberg Isolator für die ortsfeste Montage von Batterien
DE3617866A1 (de) 1986-05-27 1990-05-31 Gabler Ing Kontor Luebeck Batteriezelle fuer insbesondere unterseeboote
US5254415A (en) * 1992-04-09 1993-10-19 Saft America Inc. Stacked cell array bipolar battery with thermal sprayed container and cell seal
FR2768558B1 (fr) 1997-09-15 2000-01-21 Alsthom Cge Alcatel Batterie monobloc munie d'un dispositif de gestion thermique
JP3689053B2 (ja) 2002-02-20 2005-08-31 株式会社エヌ・ティ・ティ ファシリティーズ バッテリー液漏洩センサ
JP2005285455A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
FR2908557B1 (fr) 2006-11-14 2009-02-06 Vehicules Electr Societe Par A Batterie electrique comprenant un systeme de conditionnement mecanique et thermique
JP5429773B2 (ja) * 2008-08-05 2014-02-26 古河電池株式会社 パック電池
CN102511091B (zh) 2009-06-18 2014-09-24 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 具有带有热管理部件的电池单元托盘的电池模块
JP5394343B2 (ja) 2010-09-14 2014-01-22 本田技研工業株式会社 電池モジュール
US20120251859A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Lg Chem, Ltd. Battery pack having liquid leak detection system
ITBO20120057A1 (it) 2012-02-07 2013-08-08 Ferrari Spa Sistema di accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica e presentante batteria chimiche cilindriche annegate in una matrice di supporto
FR2990757B1 (fr) 2012-05-15 2014-10-31 Commissariat Energie Atomique Capteur capacitif a materiau poreux ayant un agencement ameliore
FR3011835B1 (fr) 2013-10-16 2015-12-25 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation par voie electrochimique d'au moins une zone poreuse d'une structure micro et/ou nanoelectronique

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737563A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Sony Corp 機器用乾電池パック
JP2009266740A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Idemitsu Kosan Co Ltd 電池モジュール、電池モジュールの製造方法及び電池モジュールを備えた装置

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