WO2021152234A1 - Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur - Google Patents

Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur Download PDF

Info

Publication number
WO2021152234A1
WO2021152234A1 PCT/FR2021/050099 FR2021050099W WO2021152234A1 WO 2021152234 A1 WO2021152234 A1 WO 2021152234A1 FR 2021050099 W FR2021050099 W FR 2021050099W WO 2021152234 A1 WO2021152234 A1 WO 2021152234A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
channel
compartment
polymer
height
layer
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/050099
Other languages
English (en)
Inventor
Thibaut PERRIN
Guillaume GARDERE
Mohamed Ibrahimi
Sergio Da Costa Pito
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Publication of WO2021152234A1 publication Critical patent/WO2021152234A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • B29C45/1711—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles and removing excess material from the mould cavity by the introduced fluid, e.g. to an overflow cavity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • B29C45/1706—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles using particular fluids or fluid generating substances
    • B29C2045/1707—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles using particular fluids or fluid generating substances using a liquid, e.g. water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • B29C2045/1724—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles hollows used as conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029—Heat sinks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

L'invention concerne un compartiment (2) pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un dispositif (40) de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ce compartiment comportant au moins un canal de circulation (3) d'un fluide de refroidissement, ce canal étant obtenu par moulage d'une matière à base de polymère, avec injection assistée d'un fluide, notamment injection assistée d'un gaz ou d'un liquide, pour former ce canal dans la matière à base de polymère.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L'INVENTION : COMPARTIMENT POUR UN EQUIPEMENT SUSCEPTIBLE DE DEGAGER DE LA
CHALEUR
[1] La présente invention concerne un compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile.
[2] Les demandes de brevet US2017176108 et WO 2013056938 décrivent des échangeurs de chaleur pour refroidir des cellules de batterie. Par ailleurs la demande de brevet US 2011/0206967 A décrit un exemple de telle batterie. Dans cette demande, les cellules sont stockées dans des containers ayant des logements de réception des cellules. Une paroi des containers, destinées à être en contact avec une paroi d’un container voisin présente des renfoncements formant une partie de conduit de circulation d’un fluide caloporteur.
[3] La présente invention vise notamment à simplifier la fabrication de compartiment pour recevoir des cellules de batterie.
[4] La présente invention a ainsi pour objet un compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ce compartiment comportant au moins un canal de circulation d’un fluide de refroidissement, ce canal étant obtenu par moulage d’une matière à base de polymère, avec injection assistée d’un fluide, notamment injection assistée d’un gaz ou d’un liquide, pour former ce canal dans la matière à base de polymère.
[5] L’invention permet notamment d’avoir un compartiment, par exemple pour recevoir des cellules de batterie, qui présente également une fonction de refroidissement de ces cellules, dont la fabrication est simplifiée.
[6] La formation du ou des canaux de fluide de refroidissement dans la matière à base de polymère par injection assistée d’un liquide ou d’un gaz permet d’avoir un procédé de fabrication en une étape, au lieu d’un procédé à plusieurs étapes pour former le ou les canaux qui nécessiteraient une soudure. Ainsi l’invention permet d’éviter certains problèmes d’étanchéité liés à des fuites de fluide de refroidissement. Dans l’invention, comme le ou les canaux sont formés par des formes creuses directement dans la matière, on évite ces problèmes de fuite. Les opérations de fabrication sont en outre simplifiées.
[7] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une paroi interne sans jointure, comme le résultat du creusement de la matière à base de polymère par le fluide injecté lors du moulage.
[8] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une forme cylindrique, au moins sur une partie de sa longueur, notamment avec une section transversale en rectangle ou ovale ou ronde.
[9] Selon l’un des aspects de l’invention, la matière à base de polymère dans laquelle est formée le canal est liée à une feuille en matériau composite à base de polymère.
[10] Cette liaison est notamment le résultat d’un moulage, notamment surmoulage ou co-moulage, entre la matière qui comporte le ou les canaux pour la circulation de fluide de refroidissement et cette feuille en matériau composite.
[11] Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille en matériau composite comporte une ouverture et la matière qui forme le canal passe à travers cette ouverture de sorte ce canal passe aussi à travers cette ouverture de la feuille.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, la matière dans laquelle et formé le canal se présente sous la forme d’une couche qui s’étend sur une face de la feuille de matériau composite.
[13] Selon l’un des aspects de l’invention, cette couche de matière et la feuille sont planes sur une partie au moins de leur superficie.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, cette couche et la feuille comporte un bord incliné par rapport à cette partie plane, et le canal passe dans la couche de matière sur ce bord.
[15] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal dans la matière se raccorde à un organe de connexion fluidique, notamment sur ce bord incliné.
[16] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal dans la matière comporte des moyens adaptés pour un raccordement à un organe de connexion fluidique. [17] Selon l’un des aspects de l’invention, cet organe de connexion fluidique est moulé par la matière de la couche qui comprend le canal.
[18] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche de matière comporte au moins deux canaux issus d’injection assistée, ces canaux étant notamment parallèles sur une majeure partie de leur longueur.
[19] Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment comporte une plaque de refroidissement disposée d’un côté de la feuille en matériau composite qui est opposé au côté de la couche de matière moulée.
[20] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque est agencée pour être parcourue par un fluide de refroidissement circulant également dans les canaux de la couche moulée. Ces canaux sont notamment des canaux nourriciers qui respectivement alimentent et évacuent le fluide de refroidissement circulant dans la plaque. Il est par exemple prévu un seul canal nourricier d’alimentation et un seul canal nourricier d’évacuation.
[21] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche qui comporte les canaux nourriciers comporte une portion de connexion réalisée d’un seul tenant avec le reste de la couche et qui est agencée pour être connectée à la plaque de refroidissement. Cette portion de connexion fait saillie à travers la feuille en matériau composite.
[22] Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux sont formés uniquement dans la couche de matière moulée, autrement dit les canaux ne sont pas formés par l’assemblage de deux couches distinctes par exemple.
[23] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche comporte des sillons pour former les canaux et des nervures de renfort, notamment en forme de nid d’abeille, pour le renfort mécanique du compartiment.
[24] Ainsi la couche moulée occupe que partiellement la face extérieure de la feuille composite, et non toute cette face. Cette couche moulée occupe par exemple moins de 50% de la face extérieure de la feuille, voire moins de 25% de celle-ci.
[25] L’invention concerne encore un module de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie notamment disposées suivant une rangée, et un compartiment tel que décrit ci-dessus, les cellules étant placées dans ce compartiment en interaction thermique avec la plaque de refroidissement.
[26] Selon l’un des aspects de l’invention, ce compartiment présentant une partie plane pour recevoir l’élément à refroidir.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une section transversale rectangulaire avec un ratio W/H supérieur ou égale à 4 pour une hauteur de canal H inférieure à 3 mm et un ratio W/H supérieure ou égale à 2 pour une hauteur de canal H supérieure ou égale à 3 mm, le ratio W/H étant inférieur à 10, où W est une largeur du canal et H la hauteur du canal, cette hauteur H étant mesurée suivant une direction perpendiculaire à la partie plane et la largeur étant mesurée dans la section transversale et perpendiculairement à la direction de mesure de la hauteur.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une section transversale elliptique, notamment circulaire, avec une section de passage S de fluide supérieure ou égale à 20 mm2, avec un diamètre hydraulique Dh inférieur à 5 pour une hauteur inférieure à 3, et un diamètre hydraulique inférieur à 4 pour une hauteur de canal supérieure ou égale à 3.
[29] Le déposant a constaté que ces valeurs de dimensionnement des canaux permettent une fabrication fiable et une bonne compatibilité en termes de pertes de charges, notamment dans des applications de refroidissement de batterie.
[30] L’invention concerne encore un procédé de fabrication d’un compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement tel que décrit ci-dessus, le procédé comportant l’étape de former une couche de matière à base de polymère, avec injection assistée d’un fluide pour former un canal dans cette couche.
[31] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : [32] [Fig.1 ] est une vue schématique d’une enveloppe selon un exemple de l’invention, de côté,
[33] [Fig.2] représente l’enveloppe de la [Fig.1 ], perpendiculairement au plan de l’enveloppe, avant pliage des parois,
[34] [Fig.3] représente une section transversale du compartiment de la [Fig.1 ],
[35] [Fig.4] représente la variation de la chute de pression, en mbar, en fonction du ratio W/FI pour différentes hauteurs de canal,
[36] [Fig.5] représente la variation de la chute de pression, en mbar, en fonction de la Section S pour différentes hauteurs de canal,
[37] [Fig.6] représente la variation de la chute de pression, en mbar, en fonction du diamètre hydraulique pour différentes hauteurs de canal.
[38] On a représenté sur les figures 1 et 2 un module 1 de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie, visibles sur la figure 2, et un compartiment 2.
[39] Ce compartiment 2 comporte deux canaux 3 de circulation d’un fluide de refroidissement, visibles sur la figure 1 , qui sont parallèles. Ce compartiment 2 définit, avec un couvercle non représenté, un boitier 5 qui contient les cellules de batterie 9. Le fond de ce boitier 5 est sur ce compartiment 2.
[40] Chaque canal 3 est obtenu par moulage d’une matière 8 à base de polymère, avec injection assistée d’un fluide, notamment injection assistée d’un gaz ou d’un liquide, pour former ce canal 3 dans la matière à base de polymère.
[41 ] Chaque canal 3 présente une paroi interne 10 sans jointure, comme le résultat du creusement de la matière à base de polymère par le fluide injecté lors du moulage.
[42] Chaque canal 3 présente une forme cylindrique, au moins sur une partie de sa longueur, notamment avec une section transversale en rectangle ou ovale ou ronde.
[43] La matière 8 à base de polymère dans laquelle est formée les canaux 3 est liée à une feuille 11 en matériau composite à base de polymère. [44] Cette liaison est le résultat d’un surmoulage ou co-moulage entre la matière qui comporte les canaux 3 pour la circulation de fluide de refroidissement et cette feuille 11 en matériau composite.
[45] La feuille 11 en matériau composite comporte des ouvertures 13 et la matière 8 qui forme les canaux 3 passe à travers ces ouvertures 13 de sorte chaque canal 3 passe aussi à travers cette ouverture 13 associée de la feuille 11.
[46] La matière 8 dans laquelle et formé le canal se présente sous la forme d’une couche qui s’étend sur une face de la feuille de matériau composite.
[47] La feuille 11 est plane sur une partie au moins de sa superficie dans une région plane 17.
[48] Cette couche 8 et la feuille 11 comporte un bord incliné 15 par rapport à cette région plane 17, et le canal 3 passe dans la couche de matière 8 sur ce bord 15.
[49] Chaque canal 3 dans la matière se raccorde à un organe de connexion fluidique 27, sur ce bord incliné 15.
[50] Chaque organe de connexion fluidique 27 est surmoulé par la matière de la couche 3.
[51 ] Le compartiment 2 comporte une plaque de refroidissement 20 disposée d’un côté 21 de la feuille en matériau composite qui est opposé au côté 22 de la couche 3.
[52] La plaque 20 est agencée pour être parcourue par un fluide de refroidissement circulant également dans les canaux 3 de la couche. Ces canaux 3 sont des canaux nourriciers qui respectivement alimentent et évacuent le fluide de refroidissement circulant dans la plaque 20. Il est par exemple prévu un seul canal nourricier d’alimentation et un seul canal nourricier d’évacuation.
[53] La plaque 20 est formée de deux sous-plaques 24 qui, une fois assemblées, forment un circuit de circulation de fluide de refroidissement.
[54] La couche 3 comporte des portions de connexion 29 réalisées d’un seul tenant avec le reste de la couche et qui sont agencées pour être connectées à la plaque de refroidissement 20. Cette portion de connexion 29 fait saillie à travers la feuille en matériau composite et est parcoure par le canal 3 associé pour amener ce canal 3 jusqu’à la plaque 20. Cette plaque 20 est en regard de la feuille 11.
[55] La couche 3 comporte des sillons 33 pour former les canaux et des nervures de renfort 34, notamment en forme de nid d’abeille, pour le renfort mécanique du compartiment 2.
[56] Le fluide pour l’injection assistée peut être de l’eau.
[57] Ainsi la couche 3 occupe que partiellement la face extérieure de la feuille composite, et non toute cette face. Cette couche occupe par exemple moins de 50% de la face extérieure de la feuille 11 , voire moins de 25% de celle-ci.
[58] Les cellules 9 sont placées dans ce compartiment 2 en interaction thermique avec la plaque de refroidissement 20.
[59] Chaque canal 3 présente une longueur d’au moins 5 cm, notamment d’au moins 10 cm.
[60] Le matériau composite de la feuille 11 comprend des fibres de verre, éventuellement en variante des fibres de carbone ou d’une autre nature, pré imprégnées d’une résine thermoplastique.
[61] Le compartiment 2 présente un bord relevé 36 sur son pourtour.
[62] La structure en nid d’abeille 34 est vers l’extérieur du boitier 5.
[63] Le liquide de refroidissement mis en oeuvre dans ce cas peut notamment être un réfrigérant liquide à base de dioxyde de carbone, comme du R744 par exemple, du 2, 3, 3, 3-tétrafluoropropène (ou HFO-1234yf) ou du 1 , 1 , 1 , 2- tétrafluoroéthane (ou R-134a). Le liquide de refroidissement peut également être un nanofluide. Le liquide de refroidissement peut encore être de l’eau, incluant éventuellement des additifs.
[64] Les cellules de batterie comprennent par exemple une pluralité de batteries au lithium-ion (Li-ion) pour une utilisation dans un véhicule hybride. Dans un autre mode de réalisation, la pluralité de cellules de batterie sont des batteries Li- ion pour une utilisation dans un véhicule électrique à batterie. [65] La plaque de refroidissement 20 forme un échangeur de chaleur compris dans un circuit de refroidissement, non représenté, du type comprenant un compresseur et d’autres échangeurs thermiques.
[66] Le compartiment 2 et les cellules de batterie 9 forment, avec d’autres composants, un dispositif 40 de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile.
[67] Dans l’exemple décrit à la figure 3, le canal 3 présente une section transversale rectangulaire avec un ratio W/H supérieur ou égale à 4 pour une hauteur de canal H inférieure à 3 mm et un ratio W/H supérieure ou égale à 2 pour une hauteur de canal H supérieure ou égale à 3 mm, le ratio W/H étant inférieur à 10, où W est une largeur du canal et H la hauteur du canal, cette hauteur H étant mesurée suivant une direction perpendiculaire à la partie plane et la largeur étant mesurée dans la section transversale et perpendiculairement à la direction de mesure de la hauteur.
[68] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une section transversale elliptique, notamment circulaire, avec une section de passage S de fluide supérieure ou égale à 20 mm2, avec un diamètre hydraulique Dh inférieur à 5 pour une hauteur inférieure à 3, et un diamètre hydraulique inférieur à 4 pour une hauteur de canal supérieure ou égale à 3.
[69] On constate sur les graphes des figures 4 et suivantes, que la sélection de ces valeurs permettent de limiter les pertes de charge. !

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Compartiment (2) pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un dispositif (40) de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ce compartiment comportant au moins un canal de circulation (3) d’un fluide de refroidissement, ce canal étant obtenu par moulage d’une matière à base de polymère, avec injection assistée d’un fluide, notamment injection assistée d’un gaz ou d’un liquide, pour former ce canal dans la matière à base de polymère, ce compartiment présentant une partie plane pour recevoir l’élément à refroidir, compartiment dans lequel :
- le canal présente une section transversale rectangulaire avec un ratio W/H supérieur ou égale à 4 pour une hauteur de canal H inférieure à 3 mm et un ratio W/H supérieure ou égale à 2 pour une hauteur de canal H supérieure ou égale à 3 mm, le ratio W/H étant inférieur à 10, où W est une largeur du canal et H la hauteur du canal, cette hauteur H étant mesurée suivant une direction perpendiculaire à la partie plane et la largeur étant mesurée dans la section transversale et perpendiculairement à la direction de mesure de la hauteur, ou
- le canal présente une section transversale elliptique, notamment circulaire, avec une section de passage S de fluide supérieure ou égale à 20 mm2, avec un diamètre hydraulique Dh inférieur à 5 pour une hauteur inférieure à 3, et un diamètre hydraulique inférieur à 4 pour une hauteur de canal supérieure ou égale à 3.
[Revendication 2] Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel le canal (3) présente une paroi interne (10) sans jointure, comme le résultat du creusement de la matière à base de polymère par le fluide injecté lors du moulage.
[Revendication 3] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière (8) à base de polymère dans laquelle est formée le canal est liée à une feuille (11) en matériau composite à base de polymère.
[Revendication 4] Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel la feuille (11) en matériau composite comporte une ouverture (13) et la matière (8) qui forme le canal passe à travers cette ouverture de sorte que ce canal passe aussi à travers cette ouverture de la feuille.
[Revendication 5] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal dans la matière comporte des moyens adaptés pour un raccordement à un organe de connexion fluidique (27).
[Revendication 6] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de matière comporte au moins deux canaux (3) issus d’injection assistée, ces canaux étant notamment parallèles sur une majeure partie de leur longueur.
[Revendication 7] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le compartiment comporte une plaque de refroidissement (20) disposée d’un côté de la feuille (11) en matériau composite qui est opposé au côté de la couche de matière moulée.
[Revendication 8] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche (8) comporte des sillons (33) pour former les canaux et des nervures de renfort (34), notamment en forme de nid d’abeille, pour le renfort mécanique du compartiment.
[Revendication 9] Dispositif de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie (9) notamment disposées suivant une rangée, et un compartiment selon l’une des revendications précédentes, les cellules étant placées dans ce compartiment en interaction thermique avec la plaque de refroidissement. !
[Revendication 10] Procédé de fabrication d’un compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement selon l’une des revendications 1 à 8, le procédé comportant l’étape de former une couche de matière à base de polymère, avec injection assistée d’un fluide pour former un canal dans cette couche.
PCT/FR2021/050099 2020-01-27 2021-01-20 Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur WO2021152234A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2000774A FR3106700B1 (fr) 2020-01-27 2020-01-27 Compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur
FRFR2000774 2020-01-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021152234A1 true WO2021152234A1 (fr) 2021-08-05

Family

ID=71661930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2021/050099 WO2021152234A1 (fr) 2020-01-27 2021-01-20 Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3106700B1 (fr)
WO (1) WO2021152234A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022090348A1 (fr) * 2020-10-29 2022-05-05 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Coque de batterie, batterie de traction, véhicule automobile, outil de production d'une coque de batterie monolithique et procédé de fabrication d'une coque de batterie monolithique

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056517A1 (fr) * 1999-03-23 2000-09-28 Rhodia Engineering Plastics S.A. Articles mixtes comprenant une partie rigide et une partie a base d'un materiau thermoplastique
WO2001039949A2 (fr) * 1999-11-30 2001-06-07 Mccord Winn Textron Utilisation d'espace/integration de composants mettant en oeuvre une technologie de moulage par soufflage
US20110206967A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery cooling/heating structure and battery module
WO2013056938A1 (fr) 2011-10-18 2013-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dispositif d'alimentation en courant
US20170176108A1 (en) 2014-06-27 2017-06-22 Dana Canada Corporation Multi-sided heat exchangers with compliant heat transfer surfaces

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056517A1 (fr) * 1999-03-23 2000-09-28 Rhodia Engineering Plastics S.A. Articles mixtes comprenant une partie rigide et une partie a base d'un materiau thermoplastique
WO2001039949A2 (fr) * 1999-11-30 2001-06-07 Mccord Winn Textron Utilisation d'espace/integration de composants mettant en oeuvre une technologie de moulage par soufflage
US20110206967A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery cooling/heating structure and battery module
WO2013056938A1 (fr) 2011-10-18 2013-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dispositif d'alimentation en courant
US20170176108A1 (en) 2014-06-27 2017-06-22 Dana Canada Corporation Multi-sided heat exchangers with compliant heat transfer surfaces

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022090348A1 (fr) * 2020-10-29 2022-05-05 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Coque de batterie, batterie de traction, véhicule automobile, outil de production d'une coque de batterie monolithique et procédé de fabrication d'une coque de batterie monolithique

Also Published As

Publication number Publication date
FR3106700B1 (fr) 2022-06-17
FR3106700A1 (fr) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3776687B1 (fr) Unite de batterie avec des moyens de controle de temperature integres
EP3776715B1 (fr) Unite de batterie avec des moyens de regulation de la temperature integres au boitier
EP0596778B1 (fr) Batterie d'accumulateurs monobloc munie d'un dispositif de refroidissement
WO2021152234A1 (fr) Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur
EP4077011A1 (fr) Compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur
WO2018020140A1 (fr) Dispositif de refroidissement de batteries et procede de fabrication correspondant
EP4073864A1 (fr) Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur
FR2967246A1 (fr) Echangeur de chaleur pour dispositif de stockage d'energie electrique
FR3103968A1 (fr) Compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur
WO2021123526A1 (fr) Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur
FR3077129A1 (fr) Boite collectrice pour un echangeur thermique, notamment pour la regulation thermique de batteries, echangeur thermique et procede de fabrication correspondant
WO2020099810A1 (fr) Compartiment pour module de stockage d'energie electrique pour vehicule automobile
EP3990849A1 (fr) Dispositif refroidisseur d'un ou plusieurs modules de stockage d'energie electrique
WO2020058586A1 (fr) Compartiment pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile
WO2020070448A1 (fr) Compartiment pour module de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile
FR3069920A1 (fr) Dispositif de refroidissement de batteries et procede de fabrication correspondant
WO2021152229A1 (fr) Compartiment pour un equipement susceptible de degager de la chaleur
FR3088587A1 (fr) Compartiment pour module de stockage d'energie electrique pour vehicule automobile
FR3081545A1 (fr) Dispositif de refroidissement de batteries et procede de fabrication correspondant
FR3088586A1 (fr) Compartiment pour module de stockage d'energie electrique pour vehicule automobile
WO2023110183A1 (fr) Plaque de refroidissement
FR3116328A1 (fr) Compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur
WO2020099752A1 (fr) Compartiment pour dispositif de stockage d'energie electrique pour vehicule automobile
FR3104893A1 (fr) « Dispositif de régulation thermique d’au moins un composant électrique »
WO2023143898A1 (fr) Echangeur de chaleur equipe d'une boite collectrice et ensemble de regulation thermique comportant un tel echangeur de chaleur

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21707763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21707763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1