Brevet FR2955212A1 — publié le 20110715

PACK DE CELLULES ELECTRIQUES CONÇU POUR ABSORBER L'ENERGIE D'UN CHOC La présente invention se rapporte à une platine de support pour un ensemble de stockage d'énergie électrique, à un tel ensemble et à un véhicule équipé d'un tel ensemble. Les véhicules hybrides ou électriques nécessitent l'implantation de nombreuses batteries, occupant un volume important pour assurer une autonomie suffisante au véhicule. De façon traditionnelle, ces batteries sont positionnées à l'intérieur de l'habitacle, par exemple sous les sièges, entre les sièges, dans la console centrale, au niveau du plancher ou encore dans le coffre ; l'habitabilité de l'habitacle est ainsi diminuée de façon conséquente par l'implantation des batteries. Une solution pour éviter d'encombrer l'habitacle est de disposer les batteries dans des cavités de la carrosserie, et notamment dans des soubassements aménagés à cet effet. Cependant, les constructeurs d'automobiles doivent respecter de nombreuses normes de sécurité. Ainsi pour obtenir une homologation par les autorités, les constructeurs d'automobiles doivent soumettre leurs véhicules à des essais de choc, en particulier, à des chocs frontaux et latéraux dont les conditions sont bien définies. Dans un véhicule classique les soubassements comportent des éléments de carrosserie, tels que des traverses d'assise ou des brancards, adaptés pour absorber une partie de l'énergie libérée lors d'un choc. Or, l'implantation des batteries dans les soubassements impose de supprimer ces éléments de carrosserie destinés à absorber une partie de l'énergie d'un choc. Ainsi, une telle implantation nuit aux comportements lors d'un choc d'un véhicule ainsi équipé. La présente invention a pour objet de remédier en tout ou partie aux différents inconvénients cités précédemment. Dans ce contexte technique, la présente invention a pour objet de proposer une platine pour un ensemble de stockage d'énergie électrique permettant de ne pas réduire l'habitabilité de l'habitacle et ne nuisant pas aux comportements du véhicule en cas de choc. L'invention a également pour objet de proposer un ensemble de stockage réalisé avec une telle platine. A cet effet, la présente invention se rapporte à une platine de support pour un ensemble de stockage d'énergie électrique, destinée à recevoir une pluralité de batteries, la platine comprenant des moyens de support conçus pour supporter les batteries, caractérisé en ce que les moyens de support sont conçus pour maintenir espacées lesdites batteries et pour se déformer, sous l'effet d'un effort seuil prédéterminé transmis à l'ensemble, notamment en cas de choc, de manière à permettre un rapprochement d'au moins une partie desdites batteries les unes par rapport aux autres. La présente invention se rapporte également à un ensemble de stockage d'énergie électrique destiné à être installé dans un soubassement d'un véhicule comportant une pluralité de batteries et au moins une platine de support conforme à l'invention. Ainsi, une platine selon l'invention permet d'installer des batteries dans un soubassement de véhicule et de libérer de l'espace habituellement occupé par les batteries dans l'habitacle. Les moyens de support, en étant conçus pour espacer les batteries, permettent de faciliter le refroidissement de celles-ci par une circulation d'air ou d'un liquide entres celles-ci : un bon refroidissement des batteries améliore leurs rendements. De plus, les moyens de support permettent, lors d'un choc, d'absorber une partie 10 de l'énergie libérée en se déformant et en permettant le rapprochement d'au moins une partie desdites batteries les unes par rapport aux autres. Une platine de support selon l'invention est simple à réaliser et permet de minimiser la masse de l'ensemble selon l'invention. Enfin, la platine ou l'ensemble selon l'invention est simple et peu couteux à 15 réaliser. Il est bien entendu au sens de la présente invention que le terme batterie englobe tout élément de stockage d'énergie électrique, notamment les batteries, cellules électriques, condensateurs et/ou accumulateurs. Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens de support comportent au 20 moins une zone de pliage et/ou au moins une découpe. Une zone de pliage et/ou une découpe permettent de contrôler et de faciliter la déformation des moyens de support. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de support sont réalisés au moins en partie dans un matériau déformable. Un tel matériau peut être un plastique ou du caoutchouc. 25 Selon une possibilité, la platine de support comporte en outre des orifices conçus pour coopérer chacun avec une batterie de manière à maintenir celles-ci en place. Les orifices permettent d'assurer, de manière simple, un maintien correct en positions espacées des batteries et permettent de guider le déplacement des batteries lors de la déformation des moyens de support. 30 Dans un mode de réalisation, les moyens de support sont conçus pour permettre de disposer les batteries sur plusieurs lignes parallèles. Avantageusement, les moyens de support sont conçus pour permettre de disposer les batteries en quinconce. Une disposition en quinconce des batteries permet, lors du rapprochement de celles-ci les unes par rapport aux autres, de maximiser le compactage des 35 batteries et donc autorise une importante déformation des moyens de support, sans altérer des batteries, étant entendu que plus la déformation autorisée est importante, plus la quantité d'énergie absorbée est importante. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble comporte deux platines de support conformes à l'invention disposées en regards l'une de l'autre, les batteries étant maintenues entre lesdites platines, sensiblement parallèles entre elles. L'utilisation de deux platines placées en regard l'une de l'autre permet un meilleur maintien des batteries et permet d'absorber une plus grande quantité de l'énergie libérée lors d'un choc. Selon une caractéristique de l'invention, les batteries présentent une forme sensiblement cylindrique. Ainsi, des batteries cylindriques permettent un meilleur compactage 10 lors de la déformation des moyens de support. La présente invention concerne également un véhicule automobile équipé d'au moins un ensemble de stockage d'énergie électrique conforme à l'invention. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé, représentant à titre d'exemples une forme de réalisation 15 d'un véhicule équipé d'un ensemble selon l'invention, dans lequel : La figure 1 est une vue en perspective d'un soubassement d'un véhicule selon la présente invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble de stockage d'énergie électrique selon l'invention ; 20 la figure 3 est une vue schématique de dessus d'un ensemble avant un choc ; la figure 4 est une vue schématique de dessus d'un compactage de batteries d'un ensemble après un choc. Un véhicule 1 selon l'invention, représenté sur la figure 1, comporte un soubassement 2 accueillant un ensemble 3 de stockage d'énergie électrique selon l'invention. 25 L'ensemble 3, représenté sur les figures 1 à 4, comporte une pluralité de batteries 4 et deux platines 5, 6 comportant des moyens de support conçus pour supporter les batteries 4. Les batteries 4 ont, par exemple, une forme sensiblement cylindrique. Les deux platines 5, 6 sont placées en regard l'une de l'autre et entres elles sont disposées les batteries 4 de manière sensiblement parallèles entres elles. Les moyens de 30 support des platines 5, 6 sont conçues pour maintenir espacées lesdites batteries 4. Les espacements 7 entres les batteries 4 facilitant une circulation d'air ou d'eau entres celles-ci permettant de les refroidir. Au moins une des platines 5, 6 comporte avantageusement des orifices 8 positionnés et dimensionnés de manière à coopérer chacun avec une batterie 4, de manière à 35 maintenir celles-ci en place. Les orifices 8 sont positionnés sur la platine 5 de manière à permettre un positionnement des batteries 4 sur plusieurs lignes. Avantageusement alors, les batteries 4 sont disposées en quinconce comme illustré à la figure 3. Les moyens de support sont également conçus pour se déformer, sous l'effet d'un effort seuil prédéterminé transmis à l'ensemble 3, notamment en cas de choc, de manière à permettre un rapprochement d'au moins une partie desdites batteries 4 les unes par rapport aux autres, en diminuant les espacements 7. Afin de faciliter une telle déformation, les platines 5, 6 comportent au moins une zone de pliage et/ou au moins une découpe 9, représentée sur la figure 3. De façon alternative, les platines 5, 6 peuvent être réalisées au moins en partie dans un matériau déformable tel qu'un plastique ou un caoutchouc. Lors de la déformation des moyens de support, au moins une partie des batteries 4 peuvent être amenées en contact avec d'autres batteries 4 adjacentes en annulant les espacements 7. La figure 4 illustre la position des batteries 4 après que les moyens de support ont subi une déformation maximale, correspondant à une déformation mettant en contact toutes les batteries 4 sans toutefois les endommager. La disposition en quinconce et la forme cylindrique des batteries 4 permet d'optimiser le compactage des batteries 4 et donc autorise une déformation maximale très importante. Ainsi, les platines 5, 6 et l'ensemble 3 de stockage d'énergie électrique selon l'invention, décrits ci-dessus permettent, d'équiper un véhicule 1, conforme à l'invention, avec des batteries 4 disposées dans un soubassement 2. Le positionnement des batteries 4 dans un soubassement 2 permet en particulier de ne pas encombrer l'habitacle avec des batteries 4. Par ailleurs, l'ensemble 3 selon l'invention permet de rétablir la fonction d'absorption d'énergie habituellement réalisée par les traverses d'assise ou les brancards équipant un véhicule classique : les comportements du véhicule 1 en cas de choc ne sont ainsi pas modifiés par l'implantation de batteries 4 dans un soubassement 2. Bien entendu, les exemples de réalisations évoqués ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés à la platine 5, 6 ou à l'ensemble 3 selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de la platine 5, 6 ou de l'ensemble 3 peuvent être réalisées. En particulier, les platines 5, 6 pourraient présenter des ondulations à la place ou en complément des découpes 7, pour faciliter la déformation des platines 5, 6 ou augmenter la quantité d'énergie absorbée. 5 1 10 2. 15 3. 20 4. 5. 25 6. 30 7. 8.