WO2022106247A1 - Compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a compartment for equipment capable of releasing heat during its operation, in particular for an electrical energy storage device for a motor vehicle.
- Patent applications US2017176108 and WO 2013056938 describe heat exchangers for cooling battery cells. Furthermore, patent application US 201 1/0206967 A describes an example of such a battery.
- the cells are stored in containers having housings for receiving the cells.
- a wall of the containers, intended to be in contact with a wall of a neighboring container, has recesses forming part of a conduit for the circulation of a heat transfer fluid.
- the present invention aims in particular to improve this type of compartment for receiving battery cells.
- the subject of the present invention is thus a compartment for equipment capable of releasing heat during its operation, in particular for an electrical energy storage device for a motor vehicle, this compartment comprising at least one cooling member at plate arranged to be in thermal interaction with said equipment to cool it, this cooling member comprising a plate arranged to be in thermal interaction with the equipment to be cooled, this cooling member further comprising at least one protuberance connecting to the plate , the compartment comprising at least one cooling fluid circulation channel, this protuberance serving as a thermal bridge between the plate and the cooling fluid circulating in this channel.
- the invention makes it possible in particular to have protuberances which ensure the transfer of heat between, for example, battery cells and the cooling fluid, while ensuring effective sealing of the channel preventing the leakage of cooling fluid outside the traffic channel.
- the invention thus makes it possible to simplify the manufacture of the aluminum plate. In particular, it is no longer necessary to do brazing.
- the cooling fluid can be in liquid form, for example water.
- the invention makes it possible to avoid having internal fluid connectors inside the battery pack. [9] The invention also makes it possible to avoid water distribution pipes in the compartment.
- the cooling fluid channel is separated from the plate of the cooling member by a partition wall and the protrusion or protrusions of the cooling member pass through this partition.
- this partition wall has orifices through which the protuberance(s) pass.
- these orifices are obtained by drilling the separating wall. The drilling is in particular obtained by the protrusion or protuberances which pierce the material which forms this separating wall during the manufacture of the compartment.
- the protrusion or protuberances which pass through the separating wall form, with the corresponding orifice, a seal against the cooling fluid.
- the seal between the protrusion and the corresponding hole in the partition wall is reinforced by a material overmolded on this protuberance, in addition to the material forming the partition wall.
- the partition wall comprises a plastic material, in particular a composite material based on a polymer.
- the partition wall is formed from a sheet of a composite material, in particular based on a polymer and a filler of fibers, in particular fibers of glass.
- the partition which forms the cooling channel comprises at least one wall arranged to form a winding path for the flow of cooling fluid, in particular a path with at least two bends, including three bends.
- the protrusion or protuberances which protrude into the coolant channel have a height less than or equal to the height of this channel.
- this or these protrusions have a height strictly lower than the height of the channel so that the free end of this or these protrusions remains at a non-zero distance from the walls forming the channel.
- the free end of at least one of the protrusions touches a wall forming the channel.
- the protrusions connecting to the plate are all identical.
- the protrusions are arranged regularly on one side of the plate. These protrusions a plurality of rows on one side of the plate.
- the protrusions are present on one side of the plate at a rate of 4000 protrusions per m2, with a possible variation of 20% around this number.
- the plate has at least one zone occupied by protuberances with a first density and at least zone with a second density of protuberances different from the first density.
- This second density can be zero so that this zone or these zones are devoid of protrusions.
- At least one of the protrusions is formed by a barb.
- all the protrusions are formed by spikes, in particular spikes that are all identical.
- each spike has a frustoconical or cylindrical shape.
- the protrusions are made in one piece with the plate.
- the protuberances are separate from the plate and are assembled there, for example by welding on one side of the plate.
- the protrusions are formed of metal, in particular aluminum.
- the plate and the protuberances are formed in a foundry, for example in a metal foundry, in particular aluminum.
- the cooling fluid circulation channel comprises, in addition to the partition wall, a bottom wall.
- this bottom wall is made of a composite material, in particular based on a polymer with a fiber filler, in particular glass fibers.
- the partition wall which participates in the formation of the cooling channel forms one or more side walls of the compartment. These side walls face the equipment to be cooled, in particular this equipment having one or more battery cells.
- a seal is provided around the plate of the cooling member. This joint is in particular formed by a material overmoulded on one periphery of the plate and one face of the partition wall.
- an additional seal is arranged between the plate of the cooling unit and the partition wall.
- a thermal material in particular a thermal paste, is provided between the equipment to be cooled and the cooling plate.
- the coolant channel is connected to an external coolant circuit.
- This circuit can include a compressor for example to circulate the fluid.
- the channel between the partition wall and the bottom wall has at least one fluid inlet and outlet.
- the compartment comprises a single plate as described, or alternatively a plurality of these plates, these plates being provided with protrusions.
- the cooling plate is cooled by the cooling fluid circulating in the channel thanks to the thermal bridges formed by the protrusions.
- the top cover comprises a composite material based on plastic.
- the invention also relates to an electrical energy storage device comprising a plurality of battery cells, in particular arranged in a row, and a compartment as described above, the cells being placed in this compartment in thermal interaction with the cooling plate.
- FIG.1 is a schematic view of a compartment according to an example of the invention, in section,
- FIG.2 shows a detail of the compartment of [Fig.1], in section
- FIG.3 is a schematic view of the plate and the protrusions of the compartment according to Figure 1,
- FIG.4 is a variant of the figure [Fig.3],
- FIG.5 is a schematic view of another embodiment of the invention.
- FIG. 1 An electrical energy storage module 1 comprising a plurality of battery cells 200, visible in Figure 2, and a compartment 2.
- Cells 200 form equipment capable of releasing heat during its operation within the meaning of the invention.
- Compartment 2 comprises a plate cooling member 45 arranged to be in thermal interaction with the cells to be cooled, this cooling member 45 comprising a plate 46 arranged to be in thermal interaction with the cells 200 to be cooled.
- This cooling member 45 further comprises a plurality of protrusions 47 connecting to the plate 46.
- Compartment 2 has a cooling fluid circulation channel 48.
- the protuberances 47 serve as a thermal bridge between the plate 46 and the cooling fluid 49 circulating in this cooling fluid circulation channel 48.
- the cooling fluid circulation channel 48 is separated from the plate 46 of the cooling unit 45 by a partition 50 and the protrusions 47 of the cooling unit 45 pass through this partition 50.
- This dividing wall 50 has orifices 51 through which the protrusions 47 pass. of separation 50 during the manufacture of compartment 2.
- the seal between the protuberance 47 and the corresponding orifice 51 in the partition 50 is reinforced by an overmolded material, not shown, on this protrusion 47, in addition to the material forming the partition 50.
- the partition 50 comprises a plastic material, here a polymer-based composite material.
- the partition wall 50 is formed from a sheet of a composite material, here based on a polymer and a fiber filler, here glass fibers.
- the partition 50 which forms the cooling fluid circulation channel 48 comprises walls 57 arranged to form a winding path 58 for the flow of cooling fluid, here a path with three bends 59. These walls 57 are perpendicular to plate 46.
- the protrusions 47 which protrude into the cooling fluid circulation channel 48 have a height less than or equal to the height H of this cooling fluid circulation channel 48, height measured along an axis perpendicular to the plate 46 .
- these protrusions 47 have a height strictly lower than the height H of the channel so that the free end 60 of these protrusions remains at a non-zero distance from the walls forming the channel.
- the protrusions 47 are arranged regularly on one side of the plate46. These protrusions form a plurality of parallel rows on one face of plate 46, as can be seen in Figure 3.
- the protrusions 47 are present on one face of the plate at the rate of 4000 protrusions per m2, with a possible variation of 20% around this number.
- the compartment 2 has no walls to create the winding fluid path.
- the plate 46 may have at least one area occupied by protuberances 47 with a first density and at least one area with a second density of protrusions 47 different from the first density. This second density can be zero so that this zone or these zones are devoid of protrusions.
- the protrusions 47 are each formed by a pin 63. Here all the protrusions are formed by all identical pins. [69] Each pin 63 has a frustoconical or cylindrical shape. In Figure 2, the shape of the pin 63 is tapered, namely has a somewhat pointed end.
- the protrusions 47 are made in one piece with the plate 46.
- the protrusions 47 are separate from the plate 46 and are assembled there, for example by welding on one side of the plate.
- the protrusions 47 are made of metal, here aluminum.
- the plate 46 and the protrusions 47 are formed in a foundry, for example in a metal foundry, here aluminum.
- the cooling fluid circulation channel 48 comprises, in addition to the partition 50, a bottom wall 61 .
- This bottom wall 61 is made of a composite material, here based on a polymer with a fiber filler, here glass fibers.
- This bottom partition 61 is thus formed from a sheet of composite material.
- the partition 50 which participates in the formation of the cooling channel 8 forms four side walls 65 of the compartment. These side walls 65 face the battery cells. These side walls 65 are higher than the height H of the cooling fluid channel.
- a seal 53 is provided around the plate 46 of the cooling unit.
- This seal 53 is formed by a material overmoulded on one periphery of the plate 46 and one face of the partition wall 50.
- a thermal material 66 here a thermal paste is provided between the cells 200 and the cooling plate 46.
- the cooling fluid circulation channel 48 is connected to an external cooling fluid circuit, not shown.
- This circuit can include a compressor for example to circulate the fluid.
- the cooling fluid circulation channel 48 between the partition 50 and the bottom wall 61 has a fluid inlet and outlet.
- the cooling plate 46 is cooled by the cooling fluid circulating in the channel thanks to the thermal bridges formed by the protrusions 47.
- a lid can be provided to close the compartment 2, lid which rests on the edges of the side walls 65.
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Abstract
L'invention concerne un compartiment (2) 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 organe de refroidissement à plaque agencé pour être en interaction thermique avec ledit équipement pour le refroidir, cet organe de refroidissement (45) comportant une plaque (46) agencée pour être en interaction thermique avec l'équipement à refroidir (200), cet organe de refroidissement comprenant en outre au moins une protubérance se raccordant à la plaque, le compartiment comportant au moins un canal de circulation de fluide de refroidissement (48), cette protubérance (47) servant de pont thermique entre la plaque et le fluide de refroidissement circulant dans ce canal.
Description
DESCRIPTION
Titre : COMPARTIMENT POUR UN ÉQUIPEMENT SUSCEPTIBLE DE DÉGAGER 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 201 1/0206967 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 améliorer ce type 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 organe de refroidissement à plaque agencé pour être en interaction thermique avec ledit équipement pour le refroidir, cet organe de refroidissement comportant une plaque agencée pour être en interaction thermique avec l’équipement à refroidir, cet organe de refroidissement comprenant en outre au moins une protubérance se raccordant à la plaque, le compartiment comportant au moins un canal de circulation de fluide de refroidissement, cette protubérance servant de pont thermique entre la plaque et le fluide de refroidissement circulant dans ce canal.
[5] L’invention permet notamment d’avoir des protubérances qui assurent le transfert de chaleur entre par exemple des cellules de batterie et le fluide de refroidissement, tout en assurant une étanchéité efficace du canal évitant la fuite de fluide de refroidissement en dehors du canal de circulation.
[6] L’invention permet ainsi de simplifier la fabrication de la plaque en aluminium. Notamment il n’est plus nécessaire de faire un brasage.
[7] Le fluide de refroidissement peut être sous forme liquide, par exemple de l’eau.
[8] L’invention permet d’éviter d’avoir des connecteurs internes de fluide à l’intérieur du pack batterie.
[9] L’invention permet également d’éviter des tuyaux de distribution d’eau dans le compartiment.
[10] L’invention permet ainsi de réduite le cout de fabrication.
[1 1] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal de fluide de refroidissement est séparé de la plaque de l’organe de refroidissement par une cloison de séparation et la ou les protubérances de l’organe de refroidissement traversent cette cloison.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, cette cloison de séparation comporte des orifices traversés par le ou les protubérances. Notamment ces orifices sont obtenus par perçage de la paroi de séparation. Le perçage est notamment obtenu par la ou les protubérances qui percent le matériau qui forme cette paroi de séparation lors de la fabrication du compartiment.
[13] Selon l’un des aspects de l’invention, la ou les protubérances qui traversent la paroi de séparation forment avec l’orifice correspondant une étanchéité au fluide de refroidissement.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, l’étanchéité entre la protubérance et l’orifice correspondant dans la cloison de séparation est renforcée par un matière surmoulée sur cette protubérance, en plus du matériau formant la cloison de séparation.
[15] Selon l’un des aspects de l’invention, la cloison de séparation comporte une matière plastique, notamment une matière composite à base de polymère.
[16] Selon l’un des aspects de l’invention, la cloison de séparation est formée à partir d’une feuille d’un matériau composite, notamment à base d’un polymère et d’une charge de fibres, notamment de fibres de verre.
[17] Selon l’un des aspects de l’invention, la cloison de séparation qui forme le canal de refroidissement comporte au moins une paroi agencée pour former un chemin sinueux d’écoulement de fluide de refroidissement, notamment un chemin avec au moins deux virages, notamment trois virages.
[18] Selon l’un des aspects de l’invention, la ou les protubérances qui font saille dans le canal de fluide de refroidissement présente une hauteur inférieure ou égale à la hauteur de ce canal. Notamment cette ou ces protubérances présentent une hauteur strictement inferieur à la hauteur du canal de sorte que l’extrémité libre de cette ou ces protubérances restent à une distance non nulle de parois formant le canal. En variante, l’extrémité libre de l’une au moins des protubérances touche une paroi formant le canal.
[19] Selon l’un des aspects de l’invention, les protubérances se raccordant sur la plaque sont toutes identiques.
[20] Selon l’un des aspects de l’invention, les protubérances sont disposées de manière régulière sur une face de la plaque. Ces protubérances une pluralité de rangées sur une face de la plaque.
[21] Selon l’un des aspects de l’invention, les protubérances sont présentes sur une face de plaque à raison de 4000 protubérances par m2, avec une variation éventuelle de 20% autour de ce nombre.
[22] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente au moins une zone occupée par des protubérances avec une première densité et au moins zone avec une deuxième densité de protubérances différente de la première densité. Cette deuxième densité peut être nulle de sorte que cette zone ou ces zones soient dépourvues de protubérances.
[23] Selon l’un des aspects de l’invention, l’une au moins des protubérances est formée par un picot. Notamment toutes les protubérances sont formées par des picots, notamment des picots tous identiques.
[24] Selon l’un des aspects de l’invention, chaque picot présente une forme tronconique ou cylindrique.
[25] Selon l’un des aspects de l’invention, les protubérances sont réalisées d’un seul tenant avec la plaque.
[26] Selon l’un des aspects de l’invention, les protubérances sont distinctes de la plaque et y sont assemblées par exemple par soudure sur une face de la plaque.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, les protubérances sont formées en métal, notamment en aluminium.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque et les protubérances sont formées en fonderie, par exemple en fonderie de métal, notamment d’aluminium.
[29] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide de refroidissement comporte, outre la cloison de séparation, une paroi de fond.
[30] Selon l’un des aspects de l’invention, cette paroi de fond est réalisée en matériau composite, notamment à base d’un polymère avec une charge de fibres, notamment de fibres de verre.
[31] Selon l’un des aspects de l’invention, la cloison de séparation qui participe à la formation du canal de refroidissement forme une ou plusieurs parois latérales du compartiment. Ces parois latérales sont en vis-à-vis de l’équipement, à refroidir, notamment cet équipement ayant une ou plusieurs cellules de batterie.
[32] Selon l’un des aspects de l’invention, un joint d’étanchéité est prévu autour de la plaque de l’organe de refroidissement. Ce joint est notamment formé par une matière surmoulée sur un pourtour de la plaque et une face de la cloison de séparation.
[33] Selon l’un des aspects de l’invention, un joint additionnel est disposé entre la plaque de l’organe de refroidissement et la cloison de séparation.
[34] Selon l’un des aspects de l’invention, un matériau thermique, notamment une pâte thermique est prévue entre l’équipement à refroidir et la plaque de refroidissement.
[35] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal de fluide de refroidissement est relié à un circuit externe de fluide de refroidissement. Ce circuit peut comprendre un compresseur par exemple pour faire circuler le fluide.
[36] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal ente la cloison de séparation et la paroi de fond comporte au moins une entrée et une sortie de fluide.
[37] Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment comporte une seule plaque telle décrite, ou en variante une pluralité de ces plaques, ces plaques étant pourvues de protubérances.
[38] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de refroidissement est refroidie par le fluide de refroidissement circulant dans le canal grâce aux ponts thermiques formés par les protubérances.
[39] Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle supérieur comporte un matériau composite à base de matière plastique.
[40] L’invention concerne encore un dispositif 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.
[41] 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 :
[42] [Fig.1 ] est une vue schématique d’un compartiment selon un exemple de l’invention, en coupe,
[43] [Fig.2] représente un détail du compartiment de la [Fig.1 ], en coupe,
[44] [Fig.3] est une vue schématique de la plaque et les protubérances du compartiment selon la figure 1 ,
[45] [Fig.4] est une variante de la figure [Fig.3],
[46] [Fig.5] est une vue schématique d’un autre exemple de réalisation de l’invention.
[47] On a représenté sur la figure 1 un module 1 de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie 200, visibles sur la figure 2, et un compartiment 2.
[48] Les cellules 200 forment un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement au sens de l’invention.
[49] Le compartiment 2 comporte un organe de refroidissement à plaque 45 agencé pour être en interaction thermique avec les cellules à refroidir, cet organe de refroidissement 45 comportant une plaque 46 agencée pour être en interaction thermique les cellules 200 à refroidir.
[50] Cet organe de refroidissement 45 comprend en outre une pluralité de protubérances 47 se raccordant à la plaque 46.
[51] Le compartiment 2 comporte un canal de circulation de fluide de refroidissement 48.
[52] Les protubérances 47 servent de pont thermique entre la plaque 46 et le fluide de refroidissement 49 circulant dans ce canal de circulation de fluide de refroidissement 48.
[53] Le canal de circulation de fluide de refroidissement 48 est séparé de la plaque 46 de l’organe de refroidissement 45 par une cloison de séparation 50 et les protubérances 47 de l’organe de refroidissement 45 traversent cette cloison 50.
[54] Cette cloison de séparation 50 comporte des orifices 51 traversés par les protubérances 47. Ici ces orifices 51 sont obtenus par perçage de la paroi de séparation 50. Le perçage est notamment obtenu par les protubérances 47 qui percent le matériau qui forme cette paroi de séparation 50 lors de la fabrication du compartiment 2.
[55] Les protubérances 47 qui traversent la paroi de séparation 50 forment avec chaque orifice 51 correspondant une étanchéité au fluide de refroidissement.
[56] L’étanchéité entre la protubérance 47 et l’orifice 51 correspondant dans la cloison de séparation 50 est renforcée par un matière surmoulée, non représentée, sur cette protubérance 47, en plus du matériau formant la cloison de séparation 50.
[57] La cloison de séparation 50 comporte une matière plastique, ici une matière composite à base de polymère.
[58] La cloison de séparation 50 est formée à partir d’une feuille d’un matériau composite, ici à base d’un polymère et d’une charge de fibres, ici de fibres de verre.
[59] La cloison de séparation 50 qui forme le canal de circulation de fluide de refroidissement 48 comporte des parois 57 agencées pour former un chemin sinueux 58 d’écoulement de fluide de refroidissement, ici un chemin avec trois virages 59. Ces parois 57 sont perpendiculaires à la plaque 46.
[60] Les protubérances 47 qui font saille dans le canal de circulation de fluide de refroidissement 48 présente une hauteur inférieure ou égale à la hauteur H de ce canal de circulation de fluide de refroidissement 48, hauteur mesurée suivant un axe perpendiculaire à la plaque 46.
[61] Sur l’exemple de la figure 2; ces protubérances 47 présentent une hauteur strictement inferieure à la hauteur H du canal de sorte que l’extrémité libre 60 de ces protubérances restent à une distance non nulle de parois formant le canal.
[62] En variante, comme illustré sir la figure 5, l’extrémité libre 60 des protubérances 47 touche une paroi 61 formant le canal.
[63] Les protubérances 47 sont toutes identiques.
[64] Les protubérances 47 sont disposées de manière régulière sur une face de la plaque46. Ces protubérances forment une pluralité de rangées parallèles sur une face de la plaque 46, comme on peut le voir sur la figure 3.
[65] Les protubérances 47 sont présentes sur une face de plaque à raison de 4000 protubérances par m2, avec une variation éventuelle de 20% autour de ce nombre.
[66] Dans une variante illustrée sur la figure 4, le compartiment 2 est dépourvu de parois pour créer le chemin de fluide sinueux.
[67] La plaque 46 peut présenter au moins une zone occupée par des protubérances 47 avec une première densité et au moins zone avec une deuxième densité de protubérances 47 différente de la première densité. Cette deuxième densité peut être nulle de sorte que cette zone ou ces zones soient dépourvues de protubérances.
[68] Les protubérances 47 sont formées chacun par un picot 63. Ici toutes les protubérances sont formées par des picots tous identiques.
[69] Chaque picot 63 présente une forme tronconique ou cylindrique. Sur la figure 2, la forme du picot 63 est tronconique, à savoir présente une extrémité quelque peu pointue.
[70] Les protubérances 47 sont réalisées d’un seul tenant avec la plaque 46.
[71] En variante, les protubérances 47 sont distinctes de la plaque 46 et y sont assemblées par exemple par soudure sur une face de la plaque.
[72] Les protubérances 47 sont formées en métal, ici en aluminium.
[73] La plaque 46 et les protubérances 47 sont formées en fonderie, par exemple en fonderie de métal, ici d’aluminium.
[74] Le canal de circulation de fluide de refroidissement 48 comporte, outre la cloison de séparation 50, une paroi de fond 61 .
[75] Cette paroi de fond 61 est réalisée en matériau composite, ici à base d’un polymère avec une charge de fibres, ici de fibres de verre.
[76] Cette cloison de fond 61 est formée ainsi à partir d’une feuille en matériau composite.
[77] La cloison de séparation 50 qui participe à la formation du canal de refroidissement 8 forme quatre parois latérales 65 du compartiment. Ces parois latérales 65 sont en vis-à-vis des cellules de batterie. Ces parois latérales 65 sont plus hautes que la hauteur H du canal de fluide refroidissement.
[78] Dans l’exemple de la figure 5, un joint d’étanchéité 53 est prévu autour de la plaque 46 de l’organe de refroidissement. Ce joint 53 est formé par une matière surmoulée sur un pourtour de la plaque 46 et une face de la cloison de séparation 50.
[79] Si on le souhaite, un joint additionnel est disposé entre la plaque 46 de l’organe de refroidissement et la cloison de séparation 50.
[80] Un matériau thermique 66, ici une pâte thermique est prévue entre les cellules 200 et la plaque de refroidissement 46.
[81] Le canal de circulation de fluide de refroidissement 48 est relié à un circuit externe de fluide de refroidissement, non représenté. Ce circuit peut comprendre un compresseur par exemple pour faire circuler le fluide.
[82] Le canal de circulation de fluide de refroidissement 48 entre la cloison de séparation 50 et la paroi de fond 61 comporte une entrée et une sortie de fluide.
[83] La plaque de refroidissement 46 est refroidie par le fluide de refroidissement circulant dans le canal grâce aux ponts thermiques formés par les protubérances 47.
[84] Un couvercle peut être prévu pour fermer le compartiment 2, couvercle qui vient s’appuyer sur le rebordes des parois latérales 65.
Claims
[Revendication 1 ] Compartiment (2) 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 organe de refroidissement à plaque agencé pour être en interaction thermique avec ledit équipement pour le refroidir, cet organe de refroidissement (45) comportant une plaque (46) agencée pour être en interaction thermique avec l’équipement à refroidir (200), cet organe de refroidissement comprenant en outre au moins une protubérance se raccordant à la plaque, le compartiment comportant au moins un canal de circulation de fluide de refroidissement (48), cette protubérance (47) servant de pont thermique entre la plaque et le fluide de refroidissement circulant dans ce canal.
[Revendication 2] Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel le canal de fluide de refroidissement (48) est séparé de la plaque (46) de l’organe de refroidissement par une cloison de séparation (50) et la ou les protubérances (47) de l’organe de refroidissement traversent cette cloison.
[Revendication 3] Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel cette cloison de séparation (50) comporte des orifices (51 ) traversés par le ou les protubérances.
[Revendication 4] Compartiment selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la cloison de séparation qui forme le canal de fluide de refroidissement (48) comporte au moins une paroi (57) agencée pour former un chemin sinueux d’écoulement de fluide de refroidissement, notamment un chemin avec au moins deux virages, notamment trois virages.
[Revendication 5] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la ou les protubérances (47) qui font saille dans le canal de fluide de refroidissement (48) présente une hauteur inférieure ou égale à la hauteur de ce canal.
[Revendication 6] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les protubérances se raccordant sur la plaque sont toutes identiques.
[Revendication 7] Compartiment selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’une au moins des protubérances est formée par un picot.
[Revendication 8] Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel chaque picot présente une forme tronconique ou cylindrique.
[Revendication 9] Compartiment selon l’une des revendications 2 à 8, les revendications 3 à 8 devant être prises dans leurs rattachements à la revendication 2, dans lequel le canal de
circulation de fluide de refroidissement (48) comporte, outre la cloison de séparation (50), une paroi de fond (61 ).
[Revendication 10] Dispositif de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie, 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.
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0933830A1 (fr) * | 1998-01-29 | 1999-08-04 | Alcatel | Batterie monobloc étanche munie d'un dispositif de refroidissement |
JP2007200580A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バッテリ装置および電動自転車 |
JP2009301877A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Toyoda Gosei Co Ltd | 組電池装置 |
WO2011089121A1 (fr) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Continental Automotive Gmbh | Accumulateur d'énergie refroidi |
US20110206967A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-08-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery cooling/heating structure and battery module |
WO2012156363A1 (fr) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Avl List Gmbh | Batterie rechargeable |
WO2013056938A1 (fr) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Dispositif d'alimentation en courant |
US20150147622A1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-05-28 | Lg Electronics Inc. | Cell module assembly |
EP3070780A1 (fr) * | 2015-03-16 | 2016-09-21 | Samsung SDI Co., Ltd. | Dissipateur de chaleur pour batterie |
US20170176108A1 (en) | 2014-06-27 | 2017-06-22 | Dana Canada Corporation | Multi-sided heat exchangers with compliant heat transfer surfaces |
KR20180116869A (ko) * | 2017-04-18 | 2018-10-26 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 시스템 |
WO2019150705A1 (fr) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 三洋電機株式会社 | Dispositif de bloc d'alimentation et véhicule électrique équipé d'un dispositif de bloc d'alimentation |
-
2020
- 2020-11-19 FR FR2011859A patent/FR3116328B1/fr active Active
-
2021
- 2021-11-08 WO PCT/EP2021/080995 patent/WO2022106247A1/fr active Application Filing
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0933830A1 (fr) * | 1998-01-29 | 1999-08-04 | Alcatel | Batterie monobloc étanche munie d'un dispositif de refroidissement |
JP2007200580A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バッテリ装置および電動自転車 |
JP2009301877A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Toyoda Gosei Co Ltd | 組電池装置 |
WO2011089121A1 (fr) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Continental Automotive Gmbh | Accumulateur d'énergie refroidi |
US20110206967A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-08-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery cooling/heating structure and battery module |
WO2012156363A1 (fr) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Avl List Gmbh | Batterie rechargeable |
WO2013056938A1 (fr) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Dispositif d'alimentation en courant |
US20150147622A1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-05-28 | Lg Electronics Inc. | Cell module assembly |
US20170176108A1 (en) | 2014-06-27 | 2017-06-22 | Dana Canada Corporation | Multi-sided heat exchangers with compliant heat transfer surfaces |
EP3070780A1 (fr) * | 2015-03-16 | 2016-09-21 | Samsung SDI Co., Ltd. | Dissipateur de chaleur pour batterie |
KR20180116869A (ko) * | 2017-04-18 | 2018-10-26 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 시스템 |
WO2019150705A1 (fr) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 三洋電機株式会社 | Dispositif de bloc d'alimentation et véhicule électrique équipé d'un dispositif de bloc d'alimentation |
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