Brevet FR2695597A1 — publié le 19940318

Ensemble de propulsion pour véhicule routier, véhicule équipé de cet ensemble et procédé de propulsion de ce véhicule routier. La présente invention concerne un ensemble de propulsion pour véhicule routier ainsi qu'un véhicule routier équipé d'un tel ensemble et un procédé de propulsion d'un véhicule routier. Selon un premier aspect de l'invention, celle-ci a pour objet un ensemble de propulsion pour un véhicule routier comprenant: un mécanisme primaire sous forme d'un moteur entraîné par la combustion d'un carburant; un générateur électrique relié à entraînement au moteur et pouvant être entraîné par le moteur; une batterie d'accumulateurs électroniques de puissance connectée électriquement au générateur par l'intermédiaire d'un contrôleur de charge et pouvant être chargée par le générateur; et un moteur électrique connecté électriquement à la batterie par l'intermédiaire d'un contrôleur de puissance et pouvant être entraîné par la batterie. L'ensemble conforme à l'invention est caractérisé en ce que la batterie comprend une pluralité d'éléments électrochimiques accumulateurs de puissance interconnectés électriquement, chaque élément ayant une cathode sous forme d'une matrice poreuse électroniquement conductrice perméable à un électrolyte, imprégnée d'un électrolyte en sel fondu d'un halogénure d'un métal alcalin et d'aluminium qui est fondu à la température de fonctionnement de l'élément, une substance de cathode active électrochimiquement sous forme d'un halogénure d'un métal de transition choisi dans le groupe constitué par Fe, Ni, Co, Cr, Mn, Cu et leurs mélanges qui est dispersé dans l'intérieur poreux de la matrice, l'élément ayant une substance d'anode active qui est fondue à la température de fonctionnement de l'élément, cette substance d'anode étant séparée de la cathode et de l'électrolyse en sel fondu par un séparateur qui est conducteur du métal alcalin de l'anode, le générateur, la batterie, le contrôleur de puissance et le moteur électrique étant interconnectés ensemble de telle manière que le générateur part charger la batterie et entraîner à la fois le moteur électrique séparément ou simultanément, et de telle manière que le moteur électrique peut être entraîné à la fois par la batterie séparément ou simultanément, les éléments de la batterie ayant des matrices de cathode sous forme de panneaux ou de plaques comprimés latéralement ayant une épaisseur de 0,5 à 5 mm et lesdites matrices ayant une densité d'énergie volumétrique de 0,2 à 0,6 Ah/cm 3. La batterie peut avoir une capacité de 20 à 40 k Wh, le générateur ayant une puissance nominale de sortie de 20 à k W, les plaques ayant une épaisseur de 2 à 5 mm et lesdites matrices ayant une densité d'énergie gravimétrique de 0,2 à 0,4 Ah/g. De préférence, l'épaisseur des plaques est de 1 à 4,5 mm et ladite densité d'énergie volumétrique est de 0,225 à 0,525 Ah/cm 3 Sur un graphique de la densité d'énergie volumétrique de la matrice en Ah/cm par rapport à l'épaisseur de la matrice en mm, lesdites matrices peuvent être caractérisées par le fait qu'elles tombent à l'intérieur des limites d'un triangle dont les sommets ont pour coordonnées: Densité d'énergie volumétriqu E de la matrice (Ah/cm 3) 0,6 0,2 0,2 Epaisseur de la matrice (mm) 0,5 0,5 ,0 De préférence, sur ce graphique, lesdites matrices sont caractérisées en ce qu'elles tombent à l'intérieur des limites d'un triangle dont les sommets ont pour coordonnées: Densité d'énergie volumétrique de la matrice (Ah/cm 3) Epaisseur de la matrice (mm) 0,525 1,0 0,225 1,0 0,225 4,5 En d'autres termes, les plaques ont une épaisseur et une densité d'énergie volumétrique telles que, sur un graphique de l'épaisseur de plaque en mm par rapport à la densité d'énergie volumétrique en Ah/cm 3, lesdites plaques se trouvent à l'intérieur des limites d'un triangle dont les sommets ont pour coordonnées: 1 O De préférence, les sommets du triangle ont pour coordonnées dans ledit graphique: Densité d'énergie volumétriqu E de la matrice (Ah/cm 3) Epaisseur de la matrice (mm) 0,525 1,0 0,225 1,0 0,225 4,5 Le contrôleur peut être du type usuel qui ajuste la tension et/ou l'intensité du courant fourni par la batterie au moteur pour contrôler la puissance fournie au moteur, et est de préférence du type qui permet une recharge au freinage comme il est connu dans la technique Si on le désire, le contrôleur peut convertir une alimentation en courant continu provenant de la batterie en courant alternatif envoyé au moteur et, pendant la recharge au freinage, inversement. Dans la présente description, le mot "générateur" est utilisé de manière large et couvre également des alternateurs. Densité d'énergie volumétriq U Epaisseur de la matrice de la matrice (mm) (Ah/cm 3) 0,6 0,5 0,2 0,5 0,2 5,0 Pour ce qui concerne la batterie, pour une utilisation seule comme une utilisation urbaine ou suburbaine d'une berline, elle doit avoir une capacité utile de 15 à 25 k Wh Dans une batterie d'éléments accumulateurs du type en question, cette capacité est de préférence disponible à un degré de décharge allant jusqu'à 70 % et à une puissance nominale maximale de 40 à 80 k W pouvant être maintenue pendant au moins 15 minutes En d'autres termes, la batterie doit avoir une capacité de 15 à 25 k Wh qu'elle est capable de fournir avant d'atteindre un degré de décharge de 70 % En conséquence, la batterie doit avoir de préférence une capacité théorique de 20 à 35 k Wh en ayant une puissance nominale maximale de 40 à 80 k W pouvant être maintenue pendant au moins 15 minutes Pour des véhicules du type en question on pense que cette capacité fournira une autonomie appropriée d'au moins 100 à 150 km avec le moteur électrique entraîné seulement par la batterie et à un degré de décharge de O à 70 %, lorsque le mécanisme primaire tel qu'une turbine, n'est pas utilisé par exemple pour des considérations de pollution. Comme indiqué précédemment, le taux auquel la batterie peut être chargée est relié à la puissance nominale de sortie du générateur Des petites berlines du type en question, pour une utilisation habituelle en dehors des villes, requièrent une autonomie d'environ 5 heures à une vitesse de croisière d'environ 120 à 160 km/h Ceci fixe la dimension du réservoir de carburant et indique qu'une puissance nominale de sortie du générateur de 20 à 40 k W serait acceptable avec le générateur seul entraînant directement le moteur électrique La batterie devrait donc être capable d'accepter une charge à un taux de à 40 k W Une batterie d'éléments accumulateurs du type décrit précédemment peut en principe adopter ce taux de charge, en particulier pour des matrices de cathode d'une épaisseur de 1 à 5 mm, de préférence de 2 à 4 5 mm et ayant une densité d'énergie volumétrique de 0 225 à 0 525 Ah/cm 3, au moins à un degré de décharge allant jusqu'à 70 % Donc, la batterie doit être capable d'accepter une charge à un taux de à 40 k W à un degré de décharge allant jusqu'à 70 %. Alors que le moteur peut être choisi parmi des moteurs à combustion interne et des moteurs à combustion externe convenables en utilisant typiquement un carburant liquide carboné tel qu'un combustible fossile, le moteur étant construit pour tourner ou fonctionner à une vitesse constante pour un rendement élevé et un prix, un poids, un volume et une pollution faibles, le moteur est de préférence une turbine utilisant un carburant liquide De telles turbines peuvent êtres construites ou choisies, pour une puissance de sortie convenable, en ayant une masse et un volume suffisamment faibles pour l'utiliser dans des petites berlines ayant un poids d'environ 1000 à 1500 kg Donc, le moteur peut être une turbine construite pour tourner à une vitesse constante d'au moins 100 000 tr/mn en brûlant un carburant hydrocarboné liquide. Pour de petites berlines, on pense qu'un générateur avec une puissance nominale de sortie de 20 à 40 k W conviendra, la puissance de sortie de la turbine étant dimensionnée en conséquence, en conservant en mémoire le rendement du générateur et les caractéristiques de charge de la batterie. L'invention s'étend, selon un deuxième aspect, à un véhicule routier ayant un ensemble de propulsion tel que décrit ci- dessus, le véhicule ayant au moins une roue motrice et une transmission de puissance par laquelle la puissance de sortie du moteur électrique est connectée à chaque roue motrice du véhicule. Le véhicule routier peut être une berline ayant un poids de 1000 à 1500 kg. Selon un troisième aspect, l'invention s'étend encore à un procédé de propulsion d'un tel véhicule routier; procédé comprenant la combustion d'un carburant liquide pour entraîner le moteur, le moteur entraînant le générateur, le générateur fournissant de la puissance électrique à au moins la batterie ou le moteur électrique, le moteur électrique entraînant finalement au moins une roue motrice du véhicule par l'intermédiaire de la transmission de puissance. Habituellement, le véhicule aura une pluralité de roues motrices qui sont entraînées. Diverses caractéristiques d'éléments accumulateurs pour des batteries du type en question, en particulier leurs caractéristiques électrochimiques, sont décrites dans US-A- 4.546 055, 4 529 676, 4 560 627, 4 592 969, 4 722 875 et 4.772 449, 4 797 332, 4 797 333, 4 975 344 et 5 051 324, ainsi que dans GB-A 2 193 837. En particulier, la matrice de cathode peut être en un métal de transition tel que du fer, du nickel, du chrome, du cobalt ou du manganèse poreux et la substance de cathode active peut être Fe C 12, Ni C 12, Cr C 12, Co C 12, Mn C 12 ou Cu C 12 Le métal alcalin de l'anode est de préférence du sodium, le séparateur étant en alumine B, en particulier en alumine B" ou en nasicon A la place, on peut utiliser des membranes polymères conduisant les ions du métal alcalin sous forme de panneaux séparateurs flexibles choisis pour conduire le métal alcalin de l'anode. Pour des raisons de coût, on pense que la substance de cathode active appropriée pour les éléments accumulateurs de la batterie sera Fe/Fe C 12. Pour l'électrolyse liquide, on utilisera habituellement un électrolyte du type M Al Hal 4, dans lequel M est un métal alcalin et Hal est un halogène, par exemple Na Al C 14 Dans ces électrolytes, la proportion molaire des ions du métal alcalin, c'est-à-dire que le rapport molaire Al:M ne doit pas être supérieur à 1:1 Ceci peut être obtenu en s'assurant que le compartiment de cathode contient une certaine proportion d'halogénure du métal alcalin (M Hal) solide en contact avec l'électrolyte liquide pendant tous les états de charge de l'élément accumulateur. En ce qui concerne les électrolytes du type M Al Ha 14, tels que Na Al CL 4, dans lesquels le rapport molaire Al:M n'est pas supérieur à 1:1, il est particulièrement avantageux, en plus de prévoir une insolubilité substantielle dans ceux-ci de substances de cathode active telles que Fe C 12, Ni C 12, Cr C 12, Co C 12 ou Mn C 12 lorsque le rapport molaire Al:M est égal à 1:1, que de tels électrolytes présentent également leur pression de vapeur minimale (qui est sensiblement inférieure à celle du soufre ou du sulfure ou du polysulfure de sodium) lorsque le rapport molaire Al:M est égal à 1:1, aux températures de fonctionnement de l'élément accumulateur habituellement rencontrées Ceci est important d'un point de vue de la construction et de la sécurité du fait que des plaques planes et minces, par exemple en alumine B", qui seront typiquement utilisées avec les matrices de cathode minces des éléments accumulateurs de batteries convenables pour la présente invention, peuvent être cassantes et portées à un endommagement par des pressions élevées de vapeur d'électrolyte, particulièrement lors d'excursions de températures, par exemple pour des défaillances d'éléments accumulateurs De plus, de tels électrolytes présentent des contraintes de gel/dégel relativement modérées sur les plaques de séparateur; et une autre caractéristique de tels électrolytes est que le métal alcalin et l'électrolyte réagissent, dans le cas d'une défaillance du séparateur, pour former des produits de réaction solides aux températures en question, par exemple du Al sous forme de métal et du Na Cl solide lorsque Na réagit avec du Na AL C 14 dans lequel le rapport molaire Al:Na est égal à 1:1 Toutes ces caractéristiques permettent de disposer en batteries une pluralité et en fait une multiplicité de tels éléments accumulateurs, dans lesquelles ils sont empilés face à face, en utilisant des structures de cathode relativement minces et des plaques de séparateur relativement minces avec une durabilité et une résistance aux défaillances de séparateur 9 2695597 acceptables même dans le cas d'une défaillance de séparateur. Naturellement, d'autres électrolytes liquides convenables, par exemple d'autres électrolytes en sel fondu, peuvent être utilisés à condition qu'ils contiennent des cations du métal alcalin de l'anode Des électrolytes convenables contiendront usuellement des anions d'un halogénure, tels que des anions chlorure, qui sont compatibles à la fois chimiquement et électrochimiquement avec le séparateur et la cathode et qui sont incapables d'empoisonner le séparateur ou de dissoudre la substance de cathode active, du fait que des substances de cathode active sont usuellement capables d'empoisonner le séparateur lorsqu'elles sont en solution dans l'électrolyte. Dans les divers brevets américains et la demande de brevet britannique mentionnés précédemment, diverses options sont décrites en ce qui concerne la microstructure et les propriétés électrochimiques pour les divers composants des éléments accumulateurs de la présente invention Ainsi, US-A- 4 546 055 décrit les caractéristiques électrochimiques de base de l'élément accumulateur duquel sont dérivés les éléments accumulateurs convenant pour la batterie utilisable dans la présente invention; US-A-4 529 676 décrit un procédé pour fabriquer des cathodes pour des éléments accumulateurs convenant à cette batterie à partir d'une matrice contenant un métal de transition et le produit de réaction décharge l'halogénure de métal alcalin de la cathode; US-A-4 560 627 décrit l'utilisation de Co/Co C 12 ou Ni/Ni C 12 en tant que substance de cathode en parallèle avec une cathode en Fe/Fe Cl 2 pour protéger la cathode en Fe/Fe C 12 contre une surcharge; US-A-4 592 969 décrit l'utilisation d'anions fluorure en tant que dopant dans un électrolyte en Na Al C 14 pour résister à une augmentation progressive de résistance interne de l'élément accumulateur pour un nombre de cycles prolongés qui pourrait se produire par un empoisonnement du séparateur en alumine B par Al C 13 dans l'électrolyte; US-A-4 722 875 décrit un procédé de fabrication de cathodes pour des éléments accumulateurs utilisables dans la présente invention à partir 1 O de produits de réaction de décharge de la cathode sous forme particulaire avec l'électrolyte; US-A-4 772 449 décrit un procédé de fabrication d'une cathode convenant aux éléments accumulateurs utilisables dans la présente invention en faisant une matrice de cathode en métal de transition (Fe, Ni, Cr, Co ou Mn) avec du chlorure de sodium dispersé dedans par oxydation du métal sous forme particulaire puis réduction de celui-ci; US-A-4 797 332 décrit le dopage de la surface, exposée au métal alcalin de l'anode, d'un séparateur céramique en électrolyte solide par un oxyde d'un métal de transition pour améliorer la mouillabilité de la surface du séparateur par le métal alcalin fondu de l'anode; US-A-4 797 333 décrit un procédé de fabrication de cathodes convenant pour des éléments accumulateurs utilisables dans la présente invention en chargeant un précurseur de cathode contenant un électrolyte en un sel fondu d'un halogènure d'aluminium et d'un métal alcalin, un halogènure de métal alcalin, de l'aluminium et un métal de transition (Fe, Ni, Cr, Co ou Mn); GB-A-2 193 837 décrit l'utilisation de magnésium dissous dans une anode en sodium convenant pour un élément accumulateur utilisable dans la présente invention lorsqu'elle est utilisée avec un séparateur en alumine B, le magnésium agissant comme un sorbeur pour les impuretés dissoutes dans le sodium qui peuvent s'accumuler à l'interface sodium/séparateur; US-A- 4 975 344 décrit des éléments accumulateurs et des batteries du type en question ayant des structures de cathode minces. On appréciera en conséquence que, pour ce qui concerne la microstructure et les propriétés électrochimiques des divers composants (anodes, séparateurs, cathodes, etc) d'éléments accumulateurs pouvant être utilisés dans la batterie de l'ensemble de propulsion de la présente invention et les procédés pour les fabriquer, une grande variété de combinaisons et de possibilités sont disponibles, comme décrit par exemple dans les documents antérieurs mentionnés précédemment et on peut utiliser des combinaisons de ces diverses options lorsque cela est souhaitable et compatible. Ces documents de la technique antérieure décrivent également 1 1 des séparateurs et des anodes en métal alcalin fondu convenables En particulier, des éléments accumulateurs ayant des matrices de cathode minces qui sont en principe capables de vitesses de charge et de décharge convenables sont décrits, comme indiqué dans US-A-4 975 344. L'invention va maintenant être décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma par blocs d'un ensemble de propulsion de véhicule selon l'invention; la figure 1 A est un graphique de la densité d'énergie volumétrique de la matrice de cathode d'un élément accumulateur, en Ah/cm 3, par rapport à l'épaisseur de la matrice de cathode de l'élément accumulateur, en mm; la figure 2 représente une vue schématique en élévation latérale et coupe d'un élément accumulateur électrochimique convenant pour une batterie de l'ensemble de propulsion de la figure 1; la figure 3 représente une vue en élévation latérale et coupe d'une batterie d'éléments accumulateurs conformes à la figure 2; et la figure 4 représente une vue similaire aux figures 2 et 3 d'un autre élément accumulateur électrochimique convenant pour une batterie pour l'ensemble de propulsion de la figure 1. A la figure 1, la référence numérique 10 désigne d'une manière générale un ensemble de propulsion conforme à la présente invention pour une berline routière (non représentée) pesant environ 1 250 kg. L'ensemble 10 comprend un réservoir de carburant 12 connecté par une ligne d'écoulement 14 à une turbine 16 La turbine 16 peut être entraînée par un combustible hydrocarboné liquide et est montée sur un arbre 18 supporté par des paliers 20. L'arbre 18 forme une entrée de puissance pour un générateur 22. Le générateur 22 est connecté, par des conducteurs électriques 24, par l'intermédiaire d'un contrôleur de charge 25 convenable, aux bornes 26 d'une batterie d'accumulateur de puissance rechargeable 28 Les bornes 26 sont à leur tour connectées par des conducteurs électriques 30 à un contrôleur de puissance 31 convenable qui est à son tour connecté par ces conducteurs 30 à un moteur électrique 32 Pour un moteur à courant continu, le contrôleur comprendra un convertisseur de courant continu et, pour un moteur à courant alternatif, le contrôleur comprendra un inverseur Le moteur 32 a un arbre de sortie de puissance 34 menant à une boîte de vitesses formant part de la transmission (non représentée) du véhicule. Dans l'exemple illustré par la figure 1, la turbine 16 a une sortie nominale d'environ 30 k W et le générateur 22 a à son tour une sortie électrique d'environ 25 k W, le générateur ayant une vitesse de fonctionnement de construction qui est égale à celle de la turbine 16. La batterie 28 à son tour a une capacité de 30 k Wh et est capable d'être chargée par le générateur à un taux de 25 k W au moins à un degré de charge allant jusqu'à 70 % La batterie 28 est capable de délivrer une puissance électrique lors de sa décharge, à un degré de décharge allant jusqu'à 70 %, au moteur 32 à un taux de 50 k W Le moteur 32 est capable d'accepter une entrée de puissance électrique de 75 k W, c'est- à-dire la sortie du générateur 22 ( 25 k W), en même temps que la sortie minimale de la batterie 28 ( 50 k W). Le moteur 32 est capable de propulser le véhicule à 120 km/h en moyenne pendant au moins 5 heures lorsqu'il reçoit 25 k W du générateur 22, pour une autonomie du véhicule d'au moins 600 km en moyenne lorsqu'il est propulsé par le générateur 22 seul La batterie 28 à son tour est capable à elle seule de propulser le véhicule à 110 km/h en moyenne en fournissant 25 k W au moteur, pendant au moins 1 heure à un degré de décharge de O à 90 %. Le véhicule est agencé, pour les parcours en montée, pour permettre à la batterie 28 de délivrer 50 k W au contrôleur 31 et, de ce fait, au moteur 32 pendant au moins 15 minutes, en parallèle avec la fourniture du générateur de 25 k W au moteur 32. Le véhicule est de ce fait compatible pour l'utilisation en ville et sur route Il a une autonomie supérieure à 500 km en moyenne sur route lorsqu'il est propulsé par le générateur 22 et la turbine 16 et une autonomie supérieure à 100 km en ville lorsqu'il est propulsé seulement par la batterie 28 On peut utiliser une turbine qui nécessite plusieurs minutes pour démarrer et atteindre sa vitesse de fonctionnement, pendant lesquelles le véhicule peut être propulsé par la batterie seule Lorsque le véhicule est entraîné par la turbine 16 à des vitesses inférieures à celles (vitesses de croisière) auxquelles il consomme la totalité de la puissance de sortie de 25 k W du générateur, l'excès de puissance provenant de la turbine peut être utilisé pour charger la batterie 28 et la maintenir en pleine charge Bien entendu, l'ensemble peut être muni de circuits électriques par lesquels, lorsque le véhicule est propulsé au-dessous de sa vitesse de croisière et au- dessous de la puissance de sortie nominale ou de construction du générateur 22, la turbine 16 et le générateur 22 peuvent être actionnés par intermittence, par exemple seulement et au cas o la batterie tombe au-dessous d'un degré de charge prédéterminé, pour charger complètement la batterie de temps à autre, selon les exigences. On pense, pour des raisons pratiques, que la batterie 28 sera constituée d'éléments accumulateurs électrochimiques du type décrit en détail cidessus et ayant pour matériau de cathode active, à son état de charge, constitué de Fe C 12 La géométrie de tels éléments accumulateurs peut être du type décrit ci- après en référence à la figure 2 et qui ont des structures de cathode ayant la nature de plaques planes dont on pense qu'elles auront une épaisseur d'environ 0,5 à 5 mm, typiquement de 1 à 4,5 mm. Pour ce qui concerne le chargement de Fe C 12 dans la cathode à l'état à charge, la porosité de la matrice de cathode et la quantité de Fe C 12 dedans à l'état de charge doivent être tels qu'ils fournissent une capacité de cathode de 0,2 à 0,6 Ah/cm 3, typiquement 0,225 à 0,525 Ah/cm 3, ces valeurs correspondant approximativement, en termes gravimétriques respectivement à 0,2 à 0,6 Ah/g et 0,22 à 0,52 Ah/g, sur la base des volumes et des masses respectivement des matrices de cathode Des valeurs excessivement élevées pour la densité d'énergie ne permettront pas aux éléments accumulateurs et à la batterie d'atteindre les buts de puissance nécessairement élevée, tandis que des valeurs excessivement basses ne permettront pas d'atteindre les buts de faible masse et de faible volume nécessaires, grâce à quoi la batterie et les éléments accumulateurs ont une puissance de sortie suffisante associée avec une masse et un volume suffisamment faibles Des matrices de cathode convenables sont caractérisées, en référence à la figure 1 A, par une combinaison d'épaisseur et de densité d'énergie volumétrique tombant à l'intérieur du triangle dont les sommets on pour coordonnées Densité d'énergie volumétrique Epaisseur de la matrice de la matrice (mm) (Ah/cm 3) De préférence, ils tombent à l'intérieur des frontières du triangle dont les sommets ont pour coordonnées: 0,6 0,5 0,2 0,5 0,2 5,0 Densité d'énergie volumétrique Epaisseur de la matrice de la matrice (mm) (Ah/cm 3) 0,525 1,0 0,225 1,0 0,225 4,5 Il est également souhaitable de construire les plaques ou feuilles de séparateur d'électrolyte solide en alumine B" de telle manière que leur surface (cm 2) exposée aux cathodes en plaque plane soit reliée à la capacité de la cathode (Ah) selon la relation Ah/cm 2 mieux au plus égal à 0,1 Ah/cm 2. La batterie dans son ensemble doit avoir une densité d'énergie volumétrique supérieure à 100 Wh/l et une densité d'énergie gravimétrique supérieure à 100 Wh/kg. En sé référant maintenant à la figure 2, on a représenté en élévation latérale et coupe un élément accumulateur électrochimique prévu pour être utilisé dans la batterie 28 de l'ensemble de propulsion d'un véhicule selon la présente invention. A la figure 2, l'élément accumulateur porte la référence générale 36 L'élément accumulateur 36 comprend une anode en sodium fondu 38, un séparateur d'électrolyte solide 40 en alumine B" et une cathode 42 sous forme d'une matrice poreuse en fer ayant, à son état de charge, du Fe C 12 dispersé dedans et un électrolyte fondu en Na Al C 14 imprégné dedans Le Fe C 12 est sous forme finement divisée et/ou de couche mince La matrice, à l'état de charge, a une petite quantité de Na Cl sous forme solide dispersée dedans, de telle manière que le rapport molaire Na Cl: Al C 13 dans l'électrolyte ne soit jamais inférieur à 1: 1 L'élément accumulateur 36 a un carter 44 à contour carré, en vue selon les flèches 46, et le carter est muni de bornes d'anode et de cathode (non représentées) connectées électroniquement respectivement à l'anode 38 et à la matrice de la cathode 42 La matrice de la cathode 42 est en contact avec le séparateur 40 et l'élément accumulateur est représenté à son état de charge avec l'anode en sodium 38 remplissant sensiblement le compartiment dans lequel elle est contenue. Le carter 44 est divisé par le séparateur 40 en un compartiment d'anode 46 contenant le sodium de l'anode 38 et un compartiment de cathode 48 contenant la cathode 42 Le carter 44 est en acier doux et la partie du carter 44 en contact avec l'anode 38 est isolée électroniquement de la partie du carter 44 en contact avec la cathode 42 par un matériau isolant 50 Les changements de volume de l'anode et de la cathode pendant les cycles charge/décharge sont absorbés par le fait que les parois du carter 44 sont flexibles Au contraire, des espaces de gaz inerte (non représentés) peuvent être prévus dans les compartiments 46,48. A la figure 2, le séparateur 40 a la forme d'une plaque plane comme l'est la matrice de la cathode, cette matrice remplissant le compartiment 48. A la figure 3, on a représenté une batterie 28 d'éléments accumulateurs 36 de la figure 2 Les éléments accumulateurs 36 sont disposés face à face ensérie et les mêmes références numériques sont utilisées pour les mêmes parties à la figure 3 qu'à la figure 2 Les carters 44 des éléments accumulateurs 36 dans la batterie 28 sont formés par une structure de boîtier allongé commun 54 à section transversale carrée et ayant des parois d'extrémité 56 et des partitions 58 Les partitions 58 forment des parois communes pour des carters 44 d'éléments accumulateurs 36 adjacents et les parois d'extrémité 56 forment des parois tournées vers l'extérieur des carters 44 des éléments accumulateurs 36 aux extrémités opposées de la batterie 28. En référence à la figure 4, l'élément accumulateur représenté porte à nouveau la référence 36 et, sauf indication contraire, les mêmes références numériques sont à nouveau utilisées pour les mêmes parties qu'aux figures 2 et 3 L'élément accumulateur 36 de la figure 4 a un carter 52 en acier doux semblable à la structure en forme de boîte 54 de la figure 3 et qui forme les carters individuels 44 des éléments accumulateurs 36. Dans le carter 52, 44, on a représenté trois anodes 38 en série disposées écartées face à face Entre les anodes 38 sont disposées deux structures de cathode 42 alternant avec les anodes 36 Deux structures de cathode 42 sont également disposées respectivement aux extrémités de l'élément accumulateur multiple 36, vers l'extérieur par rapport à l'anode 38 la plus à l'extérieur et chacune des structures de cathode 42 aux extrémités a une épaisseur moitié de celle des structures de cathode 42 disposées entre les anodes 38. Chaque structure de cathode 42 est sous forme d'une matrice en fer à plaque plane, similaire à celle de la cathode 42 de la figure 2 et est saturée, de manière semblable par du Na Al C 14 avec également du Fe C 12 et du Na Cl dispersés dedans. Chacune des anodes 38 est à son tour sous forme d'un support en alumine B" en forme de boite aplatie et contient du matériau d'anode active en sodium fondu. On notera que, pour faciliter la représentation, on a représenté les structures 42 espacées des anodes 38 mais, en pratique, les structures 42 et les anodes 38 sont serrées les unes contre les autres en butée et en série les unes avec les autres. Le carter 44,52 est, en dehors des structures de cathode 42 et des anodes 38, rempli d'un électrolyte en Na Al C 14 fondu qui immerge et sature les structures de cathode 42. Chaque structure de cathode 42 a un collecteur de courant (non représenté) en fil d'acier doux qui connecte sa matrice au carter 44,52 qui forme une borne de cathode pour l'élément accumulateur 36 Chaque anode a également un collecteur de courant (non représenté) en fil d'acier doux qui traverse une ouverture scellée du support en alumine B" associé de cette anode. Dans le support, le connecteur de courant est connecté à une gaze collectrice de courant convenable qui recouvre le support et, à l'extérieur du support, il est isolé électroniquement de l'électrolyte en Na Al C 14 et du carter 44, 52 qu'il traverse. Les fils du collecteur du courant d'anode sont connectés ensemble à l'extérieur du carter 44, 52 de telle sorte que l'élément accumulateur multiple a ses structures de cathode 44 connectées en parallèle pour former une seule cathode et ses anodes 38 connectées en parallèle pour former une anode composite. En pratique, on pense que les matrices de cathode seront relativement minces, celles des figures 2 et 3 ayant environ 3,5 mm d'épaisseur, comme les structures de cathode 42 de la figure 4 qui sont disposées entre les anodes 38 Ces matrices seront donc sous forme de feuilles qui auront une porosité et une charge de Fe Cl 2 à l'état de charge telles que leur capacité puisse être exprimée par 0,3 Ah/g et 0,3 Ah/cm 3. Les séparateurs 40 des figures 2 et 3 et les parois des supports des anodes 38 de la figure 4, ces supports fonctionnant en pratique en tant que séparateurs d'électrolyte solides, sont chacun dirigés vers et opposés aux feuilles de matrice de cathode adjacentes, de telle sorte que la capacité des feuilles de cathode peut être exprimée par 0,1 Ah/cm 2 19 2695597 (ceci peut être considéré comme la capacité totale des matrices de cathode divisée par la surface totale de séparateur exposée face à face à ces matrices de cathode). Les essais conduits par le demandeur montre que les éléments accumulateurs du type représenté à la figure 2 et décrits précédemment sont capables de recevoir une charge sur une période de 1 h s'élevant à 70 % de la capacité de l'élément accumulateur et peuvent avoir un rapport énergie: puissance soutenue de 1: 3 Ces éléments accumulateurs conviennent en conséquence pour l'ensemble de propulsion pour véhicule 10 décrit en référence à la figure 1. REVENDICATIONS 1 Un ensemble de propulsion ( 10) pour un véhicule routier comprenant: un mécanisme primaire sous forme d'un moteur ( 16) entraîné par la combustion d'un carburant; un générateur électrique ( 22) relié à entraînement au moteur ( 16) et pouvant être entraîné par le moteur ( 16); une batterie d'accumulateurs électroniques de puissance ( 28) connectée électriquement au générateur ( 22) par l'intermédiaire d'un contrôleur de charge ( 25) et pouvant être chargée par le générateur ( 22); et un moteur électrique ( 32) connecté électriquement à la batterie ( 28) par l'intermédiaire d'un contrôleur de puissance ( 31) et pouvant être entraîné par la batterie ( 28) caractérisé en ce que la batterie ( 28) comprend une pluralité d'éléments électrochimiques accumulateurs de puissance ( 36) interconnectés électriquement, chaque élément ( 36) ayant une cathode ( 42) sous forme d'une matrice poreuse électroniquement conductrice perméable à un électrolyte, imprégnée d'un électrolyte en sel fondu d'un halogénure d'un métal alcalin et d'aluminium qui est fondu à la température de fonctionnement de l'élément ( 36), une substance de cathode active électrochimiquement sous forme d'un halogénure d'un métal de transition choisi dans le groupe constitué par Fe, Ni, Co, Cr, Mn, Cu et leurs mélanges qui est dispersé dans l'intérieur poreux de la matrice, l'élément ayant une substance d'anode active ( 38) qui est fondue à la température de fonctionnement de l'élément ( 36), cette substance d'anode ( 38) étant séparée de la cathode ( 42) et de l'électrolyte en sel fondu par un séparateur ( 40) qui est conducteur du métal alcalin de l'anode, le générateur ( 22), la batterie ( 28), le contrôleur de puissance ( 31) et le moteur électrique ( 32) étant interconnectés ensemble de telle manière que le générateur ( 22) peut charger la batterie ( 28) et entraîner à la fois le moteur électrique ( 32) séparément ou simultanément, et de telle manière que le moteur électrique ( 32) peut être entraîné à la fois par la batterie ( 28) séparément ou simultanément, les éléments ( 36) de la batterie ( 28) ayant des matrices de cathode sous forme de panneaux ou de plaques comprimés latéralement ayant une épaisseur de 0,5 à 5 mm et lesdites matrices ayant une densité d'énergie volumétrique de 0,2 à 0,6 Ah/cm 3. 2 Un ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la batterie ( 28) a une capacité de 20 à k Wh, le générateur ( 22) ayant une puissance nominale de sortie de 20 à 40 k W, les plaques ayant une épaisseur de 2 à 5 mm et lesdites matrices ayant une densité d'énergie gravimétrique de 0,2 à 0,4 Ah/g. 3 Un ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur des plaques est de 1 à 4,5 mm et ladite densité d'énergie volumétrique est de 0,225 à 0,525 Ah/cm 3. 4 Un ensemble selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que les plaques ont une épaisseur et une densité d'énergie volumétrique telles que, sur un graphique de l'épaisseur de plaque en mm par rapport à la densité d'énergie volumétrique en Ah/cm 3, lesdites plaques se trouvent à l'intérieur des limites d'un triangle dont les sommets ont pour coordonnées: Densité d'énergie volumétrique de la matrice (Ah/cm 3) 0,6 0,2 0,2 Epaisseur de la matrice (mm) 0,5 0,5 ,0 Un ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sommets du triangle ont pour coordonnées dans ledit graphique: Densité d'énergie volumétriqu E de la matrice (Ah/cm 3) Epaisseur de la matrice (mm) 0,525 1,0 0,225 1,0 0,225 4,5 6 Un ensemble selon l'une des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que la batterie ( 28) a une capacité de 15 à kw H qu'elle est capable de délivrer avant d'atteindre un degré de décharge de 70 %. 7 Un ensemble selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que la batterie ( 28) a une capacité théorique de 20 à 35 k Wh en ayant une puissance nominale maximale de 40 à k W pouvant être maintenue pendant au moins 15 minutes. 8 Un ensemble selon l'une des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que la batterie ( 28) est capable d'accepter une charge à un taux de 20 à 40 k W à un degré de décharge allant jusqu'à 70 %. 9 Un ensemble selon l'une des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que le moteur ( 16) est choisi parmi des moteurs à combustion interne et des moteurs à combustion externe utilisant des carburants liquides carbonés, le moteur ( 16) étant construit pour tourner à une vitesse constante. Un ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur ( 16) est une turbine construite pour tourner à une vitesse constante d'au moins 100 000 tr/mn en brûlant un carburant hydrocarboné liquide. 11 Un véhicule routier ayant un ensemble propulseur selon l'une des revendication 1 à 10, caractérisé en ce que ledit véhicule a au moins une roue motrice et une transmission de puissance par laquelle la puissance de sortie du moteur électrique est connectée à chaque roue motrice du véhicule. 12 Un véhicule routier selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il constitue une berline ayant un poids de 1000 à 1500 kg. 13 Un procédé de propulsion d'un véhicule routier selon l'une des revendication 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comprend la combustion d'un carburant liquide pour entraîner le moteur ( 16), le moteur ( 16) entraînant le générateur ( 22), le générateur ( 22) fournissant de la puissance électrique à au moins la batterie ( 28) ou le moteur électrique ( 32), le moteur électrique ( 32) entraînant finalement au moins une roue motrice du véhicule par l'intermédiaire de la transmission de puissance.