Brevet FR3050326A1 — publié le 20171020

ASSEMBLAGE D'ELEMENTS ELECTROCHIMIQUES PAR UN PROCEDE DE FABRICATION ADDITIVE DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapport au domaine technique des procédés de fabrication d'un d'assemblage d'éléments électrochimiques. ETAT DE LA TECHNIQUE Une batterie comprend généralement une pluralité d'éléments électrochimiques (encore appelées « éléments » dans ce qui suit), disposés côte à côte dans un coffre commun. Ils doivent être maintenus ensemble en un seul bloc afin qu'ils ne puissent pas bouger une fois montés dans le coffre. En effet, en cas de vibrations ou de chocs et en l'absence de maintien, les éléments se déplaceraient dans le coffre de manière aléatoire. Ces déplacements pourraient provoquer des dégradations ou des ruptures des composants de la batterie, voire des éléments eux-mêmes. Plusieurs techniques existent pour assembler des éléments. Une première technique consiste à utiliser des moyens de liaison mécaniques en plastique et/ou en métal entre les éléments. Ces moyens de liaison sont généralement préfabriqués via des procédés courants de fabrication tels que l'usinage, l'injection et l'emboutissage. Ils sont ensuite assemblés aux éléments par vissage, clipsage, collage ou tout autre mode d'assemblage. Le document EP 2 200 110 décrit par exemple un système de maintien d'éléments électrochimiques, ledit système comprenant : - un premier flasque muni d'ouvertures traversantes ; - une pluralité de coupelles, chaque coupelle étant placée sur le couvercle d'un élément et est reçue dans une des ouvertures traversantes du premier flasque ; - un deuxième flasque muni d'ouvertures traversantes ; - une pluralité de bagues placées sur le fond des éléments et disposées dans les ouvertures traversantes du deuxième flasque. Cette méthode impose néanmoins de préfabriquer les pièces de structure, d'investir dans des outils de fabrication, de stocker les pièces et elle limite les géométries possibles aux modes d'obtention retenus. Par ailleurs, une fois que les dimensions des pièces sont établies, il est difficile de changer la géométrie de la batterie. 3050326 2 Une deuxième méthode consiste à surmouler les éléments en un bloc en les noyant plus ou moins dans une matière liquide qui durcit par la suite. Cette matière est généralement une résine thermodurcissable massive ou moussante. Le document EP 2 403 050 décrit une telle méthode. Néanmoins, cette méthode présente les inconvénients suivants : 5 - elle impose de recourir à un outillage de surmoulage. - des fuites de résine sont parfois observées et sont difficiles à contrôler. - des poches d'air pouvant atteindre plusieurs centimètres de diamètres peuvent se former. Ces poches peuvent entrainer une mauvaise protection thermique des éléments. De plus, elles sont difficilement détectables. 10 - couler dans un coffre un volume important de résine (supérieur à 5 litres) impose d'utiliser une résine à long temps de prise, ce qui grève la productivité. Enfin, le principe même de la coulée interdit de créer dans le matériau coulé des géométries complexes utiles aux performances de la batterie. Par conséquent, on recherche une nouvelle technique d'assemblage d'éléments 15 électrochimiques permettant de pallier au moins un des inconvénients liés aux procédés de l'art antérieur. RE SUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention propose un procédé permettant de réaliser un assemblage d'au 20 moins deux éléments électrochimiques, en utilisant la technique de fabrication additive. On entend par «fabrication additive », encore synonyme « d'impression 3D », une technique consistant à mettre en forme une pièce par ajout de matière et/ou par empilement de couches successives, par opposition à la mise en forme par enlèvement de matière, tel que l'usinage. Une première couche d'un cordon de matériau de structure est déposée au contact d'un 25 des éléments. On attend sa solidification totale ou partielle (ou sa cohésion dans le cas d'un matériau de structure sous forme d'une poudre). Puis, une deuxième couche d'un cordon de matériau de structure est déposée en prenant appui sur la première couche de cordon et/ou sur un des éléments. On attend la solidification totale ou partielle du deuxième cordon. Les étapes de dépôt d'une couche de cordon et de solidification (ou de cohésion) sont répétées 30 alternativement autant de fois que nécessaire, jusqu'à obtenir une hauteur suffisante de cordons. L'empilement des cordons dans le sens de l'axe longitudinal du conteneur permet ainsi de construire une cloison assurant le maintien des éléments. Le terme « assemblage » utilisé dans ce qui suit désigne le produit obtenu par l'action d'assembler plusieurs pièces. 3050326 3 Un premier objet de l'invention consiste donc en l'utilisation de la technique de fabrication additive pour assembler une pluralité d'éléments électrochimiques. Un second objet de l'invention consiste en un procédé de fabrication d'un assemblage d'une pluralité d'éléments électrochimiques, les éléments électrochimiques comprenant chacun 5 un conteneur présentant une paroi, ledit procédé comprenant les étapes de : a) mise à disposition d'une pluralité d'éléments électrochimiques ; b) dépôt d'un cordon Ci d'au moins un matériau au contact d'au moins une portion de la paroi d'un des conteneurs ; c) solidification totale ou partielle du matériau ; 10 d) dépôt d'un cordon Ci+1 d'un matériau soit sur au moins une portion du cordon Ci préalablement déposé, soit sur un élément électrochimique, le matériau du cordon Ci+1 pouvant être identique ou différent du matériau du cordon Ci, e) répétition des étapes b) à d) jusqu'à ce que la superposition des cordons conduise à la formation de cloisons assurant l'assemblage des éléments électrochimiques. 15 Un troisième objet de l'invention consiste en un procédé de fabrication d'un assemblage d'une pluralité d'éléments électrochimiques de format prismatique ou de type pochette, les éléments électrochimiques comprenant chacun un conteneur présentant une paroi, ledit procédé comprenant les étapes de: a) mise à disposition d'un élément électrochimique Ei ; 20 b) dépôt d'au moins un cordon Ci d'au moins un matériau au contact d'au moins une portion de la paroi du conteneur de l'élément électrochimique Ei ; c) solidification totale ou partielle du matériau du cordon Ci ; d) superposition d'un élément électrochimique Ei+1 sur l'élément électrochimique Ei ; 25 e) dépôt d'au moins un cordon Ci+1 d'au moins un matériau au contact d'au moins une portion de la paroi du conteneur de l'élément électrochimique Ei+1, le matériau du cordon Ci+1 pouvant être identique ou différent du matériau du cordon Ci ; f) solidification totale ou partielle du matériau du cordon Ci+1 ; g) répétition des étapes d) à f). 30 Le second et le troisième objet de l'invention peuvent présenter une ou plusieurs caractéristiques suivantes : Le cordon Ci de l'étape b) peut être constitué d'un matériau thermoplastique déposé sous forme d'un liquide visqueux ou d'un gel. Il peut aussi être constitué d'un matériau 3050326 4 thermodurcissable, dont la solidification à l'étape c) est provoquée par une réaction de polymérisation de monomères en présence d'un agent de réticulation. Les procédés, second et troisième objets de l'invention, peuvent comprendre en outre entre les étapes c) et d), une étape de moussage du matériau du cordon Ci. 5 Chaque cordon peut avoir une épaisseur, mesurée dans la direction de l'axe longitudinal du conteneur, variant de 0,1 à 10 mm. Un même cordon Ci peut comprendre au moins deux matériaux de natures différentes. Deux cordons peuvent présenter des épaisseurs différentes. Le tracé du dépôt d'un cordon Ci peut être réalisé : 10 a) soit en déplaçant un appareil destiné à déposer le cordon et en maintenant la pluralité d'éléments électrochimiques dans une position fixe, b) soit en déplaçant la pluralité d'éléments électrochimiques et en maintenant fixe l'appareil destiné à déposer le cordon. Le tracé du dépôt du cordon Ci peut s'effectuer soit dans un plan, soit dans les trois 15 directions de l'espace et le cordon Ci est en contact avec des éléments électrochimiques et/ou le cordon Ci-1. Un quatrième objet de l'invention est un assemblage d'une pluralité d'éléments électrochimiques dans lequel les éléments électrochimiques comprennent un conteneur présentant une paroi, ledit assemblage étant caractérisé en ce qu'au moins une portion de la 20 paroi d'au moins un des conteneurs est en contact avec une cloison constituée de la superposition d'une pluralité de cordons d'un matériau de structure, c'est-à-dire au moins deux cordons d'un matériau de structure. L'assemblage peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : Le cordon Ci peut être déposé selon une première direction principale, et le cordon Ci+1 25 est superposé sur le cordon Ci et est déposé selon une seconde direction principale. La variation angulaire de la direction principale de dépose de deux cordons contigus Ci et Ci+1 peut être prédéterminée. L'assemblage peut comprendre au moins deux rangées d'éléments électrochimiques alignés et un espace vide peut exister entre deux rangées, cet espace vide constituant un canal 30 pour une circulation naturelle ou forcée d'un fluide. L'assemblage peut comprendre au moins deux canaux pour la circulation naturelle ou forcée d'un fluide. 3050326 5 L'assemblage peut comprendre au moins trois rangées d'éléments électrochimiques et au moins un cordon délimite un canal non rectiligne s'étendant selon deux ou trois dimensions de l'espace, pour la circulation du fluide. L'une des extrémités du canal peut servir d'entrée pour la circulation du fluide et l'autre extrémité servir de sortie pour la circulation du fluide. 5 La circulation du fluide dans l'espace situé entre les cordons Ci et Ci+n avec n > 1 peut s'effectuer à contre-courant de la circulation du fluide situé dans l'espace situé entre les cordons Ci et Ci-p avec p > 1. L'assemblage peut comprendre des moyens pour améliorer les échanges thermiques, ces moyens étant par exemple choisis dans le groupe consistant en des plénums, des diffuseurs, 10 des plaques séparatrices, des échangeurs de chaleur, des caloducs et des pièces de structure. Ces moyens peuvent être surmoulés par un matériau également utilisé pour réaliser un cordon. Au moins un espace situé entre des éléments contigus peut être complètement rempli d'un seul dépôt d'un matériau de structure. Le matériau au contact des éléments électrochimiques situés à la périphérie de 15 l'assemblage peut posséder une masse volumique différente, par exemple supérieure, à celle du matériau au contact des éléments ne se trouvant pas à la périphérie de l'assemblage. L'assemblage peut comprendre une ou plusieurs pièces d'aspect, et/ou un ou plusieurs capteurs. Les espaces situés entre des éléments électrochimiques contigus peuvent être dépourvus 20 de cordon de matériau et communiquer entre eux, ces espaces s'étendant selon une, deux ou trois directions de l'espace. DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 représente dans un ordre chronologique, différentes vues en coupe d'un 25 assemblage d'éléments électrochimiques à différentes étapes du procédé de fabrication. La figure 2a est une représentation schématique d'un outil de fabrication additive, muni d'une buse déposant au contact du conteneur des éléments électrochimiques un cordon d'un matériau de structure susceptible de se solidifier ou de se consolider. La figure 2b est une représentation schématique de l'étape de dépose d'un cordon de 30 matériau de structure au contact du conteneur des éléments électrochimiques. Une buse fixe délivre le matériau de structure. Les éléments électrochimiques sont disposés sur un support mobile dont le déplacement est dirigé par un robot. 3050326 6 Les figures 3a à 3c représentent chacune le tracé d'un cordon de matériau de structure selon une direction principale. La figure 3d représente l'empilement des trois couches de cordon des figures 3a à 3c. La figure 4a représente une disposition permettant d'obtenir deux canaux de circulation 5 d'air dans quatre rangées d'éléments. Les canaux sont matérialisés par les deux espaces situées entre deux rangées d'éléments. La figure 4b représente un mode de réalisation dans lequel un cordon d'un matériau de structure est déposé selon une direction principale de 90° par rapport à l'horizontale. La figure 4c représente quatre rangées d'éléments. Un canal est matérialisé par l'espace 10 situé entre deux rangées d'élément. La figure 4d représente une superposition des trois couches de cordon des figures 4a à 4c. La figure 5a et la figure 5b représentent chacune une vue d'un assemblage d'éléments dans lequel une cloison constituée d'un cordon de matériau de structure a été disposée afin de 15 créer un canal de circulation d'air. L'assemblage est pourvu de parois fabriquées par le procédé de fabrication additive. Il est également pourvu de plaques séparatrices. La figure 5c représente la superposition de trois couches de cordons, un premier cordon disposé selon l'arrangement de la figure 5a vient s'intercaler entre deux couches de cordons disposées selon l'arrangement de la figure 5b. Une ventilation forcée est placée à l'entrée et à 20 la sortie de canaux de circulation d'air. La figure 6 représente un assemblage d'éléments dans lequel un espace situé entre des éléments contigus est rempli d'un matériau de structure déposé en une seule fois. La figure 7 représente un assemblage d'éléments de format parallélépipédique de faible épaisseur dans lequel des cordons de matériau de structure ont été déposés de façon 25 concomitante avec le dépôt des éléments. La figure 8 représente une vue d'un assemblage d'éléments de format parallélépipédique de faible épaisseur. Un ventilateur assure une convection d'air forcée. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION 30 La technique de fabrication additive consiste à déposer couche par couche un matériau qui après solidification ou cohésion, produit une structure qui maintient ensemble les éléments électrochimiques. Une buse délivrant un matériau de structure, se déplace dans les trois directions de l'espace. Son déplacement est piloté par un logiciel de conception assistée par 3050326 7 ordinateur (CAO). Un ordinateur utilise un fichier numérique contenant les coordonnées dans les trois directions de l'espace des emplacements où le matériau de structure doit être déposé. La figure 1 illustre le principe de la technique de fabrication additive appliqué à un assemblage de deux éléments. Les étapes sont représentées chronologiquement de gauche à 5 droite. Deux éléments (1) sont disposés côte à côte sur un support (2). Le rôle du support est de maintenir chaque élément à une position fixe prédéterminée. Une buse (3) dirigée par un robot (20) délivre un premier cordon (4-1) d'un matériau de structure sur le support et au contact du conteneur (5) des deux éléments. Ce matériau peut se trouver soit sous forme d'un liquide visqueux ou d'un gel, soit sous la forme d'une poudre. Après solidification du matériau du 10 cordon (ou après sa cohésion, s'il s'agit d'un matériau sous forme de poudre), la buse dépose au-dessus du premier cordon, un second cordon (4-2) de matériau qui se solidifie à son tour. Les cordons sont empilés les uns sur les autres jusqu'à ce que l'empilement atteigne une certaine hauteur. Une cloison est ainsi formée qui maintient solidaires les deux éléments. Les éléments assemblés peuvent ensuite être retirés de leur support. 15 L'assemblage obtenu par le procédé selon l'invention se distingue aisément d'un assemblage obtenu par coulée d'une mousse en raison de l'aspect caractéristique de la surface du matériau de structure après sa solidification. En effet, la cloison obtenue présente une série d'ondulations issues du dépôt de cordons successifs. Ces ondulations sont absentes d'un procédé d'assemblage par coulée d'une résine en une seule fois. 20 Dans l'exemple illustré à la figure 1, le déplacement de la buse s'effectue dans un plan horizontal et les couches obtenues sont horizontales. Elles sont généralement déposées parallèlement les unes aux autres, la direction d'empilement étant de préférence parallèle à l'axe longitudinal du conteneur des éléments. Néanmoins, l'invention ne se limite pas au dépôt de couches horizontales. En effet, le déplacement de la buse peut aussi s'effectuer selon une 25 direction verticale. En associant un déplacement de la buse simultanément dans le plan horizontal et dans la direction verticale, on peut obtenir un cordon de forme hélicoïdale. Le procédé selon l'invention permet de solidariser automatiquement les éléments les uns aux autres durant l'empilement des cordons, entrainant ainsi la formation d'une structure massive (ou d'une matrice). Il n'est donc plus nécessaire de prévoir des moyens de liaison 30 mécanique additionnels entre les éléments d'une même batterie, puisque la fonction de maintien mécanique est à présent obtenue par solidification du matériau de cordon (ou sa consolidation dans le cas du frittage d'une poudre). Des pièces (6) peuvent être ajoutées à l'assemblage. Il peut s'agir de capots, de couvercles, de brides, et de support d'accessoires divers. Ces pièces peuvent avoir été 3050326 8 fabriquées au préalable puis fixées à l'assemblage. Elles peuvent également être fabriquées sur l'assemblage par la technique de fabrication additive. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer pour assembler un nombre élevé d'éléments. La figure 2a illustre le déplacement d'une buse (3) au-dessus d'une pluralité 5 d'éléments (1) alignés en rangées. Le cordon de matériau de structure (4) représenté épouse la forme d'une portion du conteneur (5) des éléments situés à la périphérie de l'assemblage. La buse peut aussi se déplacer à l'aplomb des espaces (7) situés entre les éléments et ainsi déposer un cordon de matériau dans ces espaces. Il est possible de faire varier le débit de matière délivré par la buse. Ceci permet de réaliser des cordons présentant une épaisseur variant généralement 10 de 0,1 mm à 10 mm, l'épaisseur étant mesurée selon la direction de l'axe longitudinal du conteneur. Sur la figure 2a, le conteneur (5) des éléments est de forme cylindrique, mais tout format autre est envisageable, tel que le format parallélépipédique, encore appelé prismatique. De plus, les éléments sont représentés alignés, mais le procédé de l'invention conviendrait également à 15 une disposition non ordonnée d'éléments. Généralement, c'est le déplacement de la buse qui permet de réaliser le tracé du cordon autour des éléments. Le support des éléments est dans ce cas fixe. On peut aussi envisager une configuration dans laquelle la buse est fixe et le support se déplace. A cet égard, la figure 2b est une représentation schématique du dépôt d'un cordon de matériau de structure au contact 20 du conteneur des éléments électrochimiques. Une buse fixe (3) délivre le matériau de structure. Les éléments électrochimiques (1) sont disposés sur un support mobile dont le déplacement est dirigé par un robot (20). Les deux premiers cordons (4-1, 4-2) sont disposés dans un plan et épousent la forme de la paroi des conteneurs faisant face vers l'extérieur. Les cordons (4-3,..., 4-8) superposés aux deux premiers cordons (4-1, 4-2) épousent également la forme de la paroi 25 des conteneurs faisant face vers l'extérieur et leur aspect en vagues résulte du déplacement de la buse dans la direction de l'axe longitudinal des éléments. Un des avantages du procédé selon l'invention est qu'il s'adapte à toute forme de conteneur. Il est possible de changer rapidement le format des éléments sur une ligne de production. En cas de changement de format, on remplace dans l'ordinateur pilotant la buse, le 30 fichier numérique contenant les coordonnées des cordons par un nouveau fichier numérique contenant les nouvelles coordonnées des cordons à fabriquer. L'invention évite d'avoir à recourir à des outillages différents pour différents formats d'éléments. La gestion des stocks est donc facilitée. 3050326 9 Le matériau de structure utilisé pour fabriquer un cordon est généralement un bon isolant électrique et présente une faible conductivité thermique, comme par exemple une matière plastique. Ceci permet de réduire le risque de court-circuit entre deux éléments voisins et d'éviter qu'un dégagement de chaleur survenu dans un des éléments ne se propage aux éléments 5 voisins. Le matériau peut être déposé soit sous la forme d'un liquide visqueux ou d'un gel, soit sous la forme d'une poudre. Dans le cas d'un matériau déposé sous la forme d'un cordon d'un liquide visqueux ou d'un gel, le matériau peut être un polymère thermoplastique déposé à l'aide d'une buse chaude. Le polymère durcit au cours de son refroidissement. Les matières thermoplastiques 10 envisageables sont l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), les polycarbonates, les polyamides, les polysulfures de phénylène (PPS), les polyétherimides (PEI), le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le poly(chlorure de vinyle) (PVC), les copolymères de styrène-éthylènebutylène-styrène (SEBS), le polystyrène (PS). Ces matériaux peuvent être utilisés sous forme pleine, ou sous forme d'une mousse par ajout d'un agent moussant externe. Une autre famille 15 de polymères pouvant être déposés sous la forme d'un cordon d'un liquide visqueux ou d'un gel est constituée par les polymères thermodurcissables. Le durcissement du polymère peut être provoqué soit par une réaction de polymérisation de monomères en présence d'un agent de réticulation, soit sous l'effet de flashs de lumière ultraviolets appliqués à un bain de résine photosensible ou sous l'effet de la projection d'une image sur un bain de résine photosensible. 20 Des exemples de polymères thermodurcissables sont les polymères époxyde, les polyuréthanes, les polyesters, les silicones, les polyisocyanurates. Ces polymères sont soit moussant par eux-mêmes, ou obtenus sous forme d'une mousse grâce à l'addition d'un gaz ou d'un agent porogène. Dans le cas d'un matériau déposé sous la forme d'une poudre, ce peut être un polymère 25 thermoplastique. La cohésion des particules de poudre est obtenue par frittage, par exemple par un frittage laser. L'utilisation d'un logiciel de CAO permet d'obtenir une très grande précision sur la nature et l'emplacement des couches de cordon. L'invention permet la réalisation d'une structure d'assemblage présentant une composition et/ou une porosité non homogènes. Par 30 exemple, des cordons peuvent avoir des épaisseurs différentes ou être constitués de matériaux de nature différente. Un même cordon peut comprendre des matériaux de nature différente. Des cordons peuvent présenter une porosité ou une masse volumique différente d'autres cordons. Une cloison qui est constituée de la superposition d'une pluralité de cordons, peut présenter plusieurs zones, chaque zone étant caractérisée par une épaisseur constante des 3050326 10 cordons situés au sein de cette zone. Une cloison peut présenter plusieurs zones de porosité ou de masses volumiques différentes. Le procédé permet d'adapter les caractéristiques précitées du cordon (nature chimique, épaisseur, masse volumique, porosité) en fonction de l'emplacement du cordon dans 5 l'assemblage. Les parties de l'assemblage soumises aux contraintes mécaniques les plus fortes seront caractérisées par des épaisseurs de cordon, des masses volumiques de cordon supérieures aux parties soumises à des contraintes mécaniques plus faibles. On peut prévoir un gradient d'épaisseur, de masse volumique ou de porosité du matériau de cordon autour d'un même élément le long de la direction longitudinale du conteneur de cet élément, c'est-à-dire 10 généralement dans la direction de l'empilement des cordons. Il est en effet connu que le conteneur d'un élément de type lithium-ion par exemple gonfle au cours de la charge de l'élément et que ce gonflement présente une amplitude maximale à mi-hauteur environ du conteneur, alors qu'elle est moindre dans les régions proches du couvercle ou du fond du conteneur. On peut donc prévoir que le matériau de cordon utilisé à mi-hauteur de l'élément 15 présente une rigidité supérieure à celle du matériau de cordon utilisé dans la région proche du couvercle ou de la région du fond du conteneur qui sont moins soumises au gonflement. Ceci permet de maintenir une compression suffisante des électrodes à mi-hauteur du conteneur. Cet avantage peut aussi être mis à profit pour compenser des variations de volume liées à des coefficients de dilatation thermique différents des divers matériaux utilisés dans la batterie. 20 On peut aussi prévoir que le matériau de structure au contact des éléments situés à la périphérie de l'assemblage possède une masse volumique supérieure à celle du matériau de structure au contact des éléments ne se trouvant pas à la périphérie de l'assemblage. Les épaisseurs des cordons du matériau de structure situés au contact des éléments en périphérie de l'assemblage peuvent être plus fines que celles des cordons situés au contact des éléments plus 25 proches du centre de l'assemblage. La direction du tracé du cordon peut varier d'une couche à l'autre. Les figures 3a à 3c représentent une vue en coupe transversale de plusieurs éléments (1) de format cylindrique alignés. Les sections transversales des éléments ont une forme circulaire. Les centres des cercles (cl, c2,...., cn) sont alignés selon trois directions. Une première direction forme un angle de 0° 30 par rapport à l'horizontale (figure 3a), une seconde direction forme un angle de -60° par rapport à l'horizontale (figure 3b) et une troisième direction forme un angle de +60° par rapport à l'horizontale (figure 3c). On peut définir sur chacune des figures 3a à 3c une direction principale d'alignement du cordon. La direction principale d'alignement du cordon peut être définie comme étant la direction parallèle à la direction formée l'alignement des centres des sections 3050326 11 transversales des éléments. Par exemple sur la figure 3a, les centres des sections transversales cl, c2, cn sont alignés selon une direction formant un angle de 0° avec l'horizontale. Le cordon de matériau de structure s'étend selon une direction essentiellement parallèle à la direction formée par l'alignement des centres cl, c2, cn. De la même manière sur la figure 5 3b, on constate que la direction formée par l'alignement des centres cl, c2, cn, est orientée à -60° par rapport à l'horizontale. Sur la figure 3c, la direction formée par l'alignement des centres cl, c2, cn est orientée à +60° par rapport à l'horizontale. La figure 3c représente l'empilement des trois couches de cordon représentées aux figures 3a à 3c. Cet empilement permet de maximiser le taux de remplissage des espaces inter-éléments par le matériau de 10 structure. Dans l'exemple de la figure 3d, ce taux est estimé à 50%. Cette disposition des tracés des cordons offre les avantages suivants: - la présence du matériau de structure bloque la propagation d'un fluide d'une cavité à une autre. Ainsi, si un gaz est libéré du conteneur d'un élément défaillant, il ne se propage pas aux éléments voisins. 15 - l'assemblage présente une très forte tenue mécanique. Il n'existe pas de zones de faiblesse. - le matériau de structure est réparti de manière homogène sur toute la surface de l'assemblage, ce qui lui confère des propriétés mécaniques isotropes. - les éléments sont bien isolés thermiquement. 20 La disposition des couches illustrée aux Figures 3a à 3c n'est pas limitée à des directions principales d'alignement de 0°, -60° et +60°. D'autres variations angulaires de la direction principale d'alignement des couches sont envisageables. On peut par exemple envisager un empilement répété de deux couches de cordon, la première étant disposée selon une direction principale de 0°, la seconde étant disposée selon une direction principale de 90°. 25 Un des avantages du procédé selon l'invention est qu'il permet la création de canaux d'air entre des éléments sans avoir à recourir à des pièces supplémentaires pour matérialiser ces canaux. En effet, on peut laisser un espace suffisant entre deux éléments ou entre deux rangées d'éléments pour créer un canal de circulation naturelle ou forcée d'un fluide caloporteur, tel que l'air. Chaque canal peut par exemple présenter une largeur d'au moins 5 mm. Pour un 30 niveau de couche donné Ci, il peut exister un ou plusieurs canaux de circulation d'air. La direction de circulation de l'air dans le ou les canaux d'une couche donnée peut être différente de la direction de circulation de l'air dans le ou les canaux d'une autre couche. 3050326 12 La figure 4a représente quatre rangées d'éléments. Deux canaux (8-1, 8-2) sont matérialisés par l'espace vide situé entre deux rangées d'éléments (1). Ces deux canaux sont orientés dans une direction faisant un angle de 0° par rapport à l'horizontale. Sur la figure 4b, les cordons sont disposés selon une direction principale orientée à 90° 5 par rapport à l'horizontale. Cette disposition bloque la circulation d'air dans les directions orientées à 0° et 90° par rapport à l'horizontale. La figure 4c représente quatre rangées d'éléments. Un seul canal (8-3) est matérialisé par l'espace entre deux rangées d'élément. Il est orienté dans une direction faisant un angle de 0° par rapport à l'horizontale. 10 La figure 4d représente l'empilement des trois couches de cordon des figures 4a à 4c. Le taux de remplissage est estimé à 30%. On peut décider d'aménager des canaux d'air dans les zones de l'assemblage qui sont les plus exposées à un échauffement et au contraire remplir par un cordon de matériau de structure les zones de l'assemblage moins soumises à un échauffement. L'invention facilite la 15 gestion des stocks en réduisant le nombre de pièces requises. Il n'est en effet plus nécessaire de recourir à des pièces formant un canal de circulation de fluide, ce canal étant créé, dans l'invention, par l'espace entre des éléments ou des rangées d'éléments. L'invention permet également le montage d'accessoires favorisant les échanges thermiques. Il est possible soit de les fabriquer de façon additive pour qu'ils soient 20 automatiquement intégrés à l'assemblage lors de la construction des empilements de cordon, soit de les ajouter à l'assemblage et de les fixer à celui-ci par surmoulage. Dans le premier cas, on peut prolonger le dépôt du cordon de matériau de structure au-delà de l'assemblage pour créer des parois canalisant le flux d'air dans une zone d'entrée. La création de ces parois se fait concomitamment avec l'empilement des cloisons. Dans le second cas, les accessoires sont des 25 pièces qui sont apportées à l'assemblage et surmoulées par un matériau de structure. Les pièces favorisant les échanges thermiques peuvent être choisies parmi des plénums, des diffuseurs, des caloducs ou des échangeurs de chaleur. Les pièces favorisant les échanges thermiques, et fabriquées de façon additive, peuvent être constituées d'un ou de plusieurs matériaux à changement de phase ou d'un ou de plusieurs matériaux présentant une capacité thermique 30 massique importante. Ces matériaux peuvent en outre comprendre des charges conductrices thermiques ou des charges améliorant les propriétés mécaniques. L'invention permet de créer des couloirs de circulation d'air s'étendant sur deux ou trois dimensions. Par exemple, la figure 5a représente une vue en coupe transversale d'un assemblage d'éléments dans lequel un canal de circulation d'air en forme de « U » a été créé. 3050326 13 L'assemblage comprend quatre rangées d'éléments. Un premier cordon (4-1) de matériau de structure a été déposé sur une partie du conteneur des éléments situés à la périphérie de l'assemblage. Un second cordon (4-2) a été déposé entre la deuxième et la troisième rangée d'éléments. Un canal de circulation d'air (17) en forme de « U » est ainsi constitué. L'espace 5 entre les deux rangées supérieures de la figure forme l'une des branches du «U ». L'espace entre les deux rangées inférieures de la figure forme la seconde branche du « U ». La fabrication additive a été poursuivie pour créer deux parois droites (9-1, 9-2) dans le prolongement de deux cordons. Une plaque séparatrice (10) est fixée à l'assemblage par surmoulage. Le plan de la plaque est parallèle aux couches de cordons. L'ensemble forme un canal de circulation d'air 10 bouclé. Un ventilateur (11) est placé au contact de l'extrémité des parois pour créer un flux d'air forcé. Selon le même principe que celui exposé pour la figure 5a, on peut fabriquer un canal de circulation d'air bouclé dans lequel l'air circule de la branche supérieure du U vers la branche inférieure du U, donc en sens contraire du sens de circulation de l'air sur la figure 5a. La 15 disposition de la figure 5b diffère de celle de la figure 5a en ce que l'une des parois droites (9- 2) est située dans le prolongement du cordon situé en position supérieure sur la figure 5b alors que sur la figure 5a, la paroi droite (9-2) résulte du prolongement du cordon situé en position inférieure. Une plaque séparatrice (10) est disposée pour concentrer le flux d'air dans le canal de circulation d'air bouclé. 20 La figure 5c représente la superposition de trois couches de cordons. Une première couche comprenant un cordon et des parois disposées selon l'arrangement de la figure 5a est intercalé entre deux couches comprenant chacune un cordon et des parois disposées selon l'arrangement de la figure 5b. Une ventilation forcée est placée à une extrémité des canaux. On peut donc créer par superposition de couches de cordon, des canaux de circulation d'air bouclé 25 dans lesquels l'air circule à contre-courant. Ceci permet d'obtenir une bonne homogénéité de la température dans l'assemblage, ainsi qu'une bonne compacité de l'assemblage. Dans un souci de clarté, le principe de la création de canaux de circulation d'air par superposition de couches de cordon est illustré aux figures 5a et 5c en prenant l'exemple d'un canal de circulation d'air dont la hauteur correspond à la hauteur d'un cordon. Il est cependant 30 entendu que des canaux de circulation d'air de hauteur supérieure peuvent être créés. Il est possible de modifier la hauteur du canal de circulation d'air en modifiant le nombre de cordons et/ou la hauteur de chaque cordon. De plus, le canal de circulation d'air peut s'étendre dans les trois directions de l'espace, au lieu de deux directions comme représenté aux figures 5a-5c. 3050326 14 Enfin, la forme du canal n'est pas limitée à une forme en U, mais toute autre forme est réalisable, telle qu'une forme en « W » ou en « Z ». On peut décider de n'utiliser la technique de fabrication additive que pour certaines parties de l'assemblage et continuer d'utiliser la technique connue de coulée de mousse (ou de 5 résine) pour d'autres parties de l'assemblage. Par exemple, on peut envisager que la paroi des conteneur des éléments situés à la périphérie de l'assemblage soit maintenue par la superposition de cordons de matériau de structure obtenus par déplacement de la buse dans un plan horizontal XY, tandis que l'espace entre des éléments voisins est rempli par un dépôt de matériau de structure selon une seule direction, par exemple la direction verticale Z. Ce mode 10 de réalisation est illustré à la figure 6 qui représente un assemblage d'éléments (1) dans lequel un espace situé (12) entre des éléments contigus est rempli en une seule fois d'un matériau de structure. Ce mode de réalisation présente les avantages suivants : - il permet d'augmenter la productivité. Le dépôt d'une seule couche d'un matériau de structure dans l'espace situé entre des éléments requiert moins de temps que le dépôt de couches 15 successives de cordon. En effet, il n'est plus nécessaire d'attendre la solidification d'une couche avant de procéder au dépôt de la couche supérieure. - quand l'espace situé entre des éléments est dépourvu de matériau de structure, il peut être utilisé comme canal de circulation d'air dans le sens vertical. Selon un mode de réalisation de l'invention, certains éléments de l'assemblage sont 20 maintenus par un matériau présentant une masse volumique différente de celle du matériau utilisé pour maintenir d'autres éléments de l'assemblage. Par exemple, le matériau de structure au contact des éléments électrochimiques situés à la périphérie de l'assemblage peut posséder une masse volumique supérieure à celle du matériau de structure au contact des éléments ne se trouvant pas à la périphérie de l'assemblage. On peut faire varier la masse volumique du 25 matériau en faisant varier sa porosité. Des zones de l'assemblage non remplies de cordon peuvent être communicantes ou non les unes avec les autres de couche à couche selon 1, 2 ou 3 directions de l'espace. Ces zones laissées vides peuvent être alignées ou non selon des directions privilégies, pour favoriser ou non des axes de faiblesse. 30 Un mode de réalisation convenant aux éléments de format parallélépipédique de faible épaisseur ou à des éléments de type « pochette » va maintenant être décrit. Dans ce mode de réalisation, le dépôt du cordon de matériau se fait de manière concomitante avec la mise en place de l'élément. Il peut s'agir d'un élément de format parallélépipède présentant une épaisseur inférieure ou égale à 15 mm, de préférence inférieure ou égale à 10 mm. Un, deux ou 3050326 15 un nombre supérieur de cordon est (sont) déposé(s) au contact de la périphérie d'un élément. L'élément est surmoulé par le ou les cordon(s) de matériau de structure et est maintenu par solidification/cohésion du matériau de structure. Un second élément est placé sur le premier élément. Un, deux ou un nombre supérieur de cordon de matériau est (sont) déposé(s) au contact 5 de la périphérie du second élément. De préférence, on place une couche d'un matériau isolant électrique entre les deux éléments pour éviter tout contact électrique entre ceux-ci ou pour améliorer l'isolation thermique ou l'adhérence entre ces deux éléments. On répète les étapes d'empilement des éléments et de dépose de cordon de matériau de structure autant de fois que nécessaire. La figure 7 montre un assemblage obtenu par ce procédé. Plusieurs éléments de 10 format parallélépipédique de faible épaisseur sont empilés les uns sur les autres. Les différents constituants situés sur le dessus de l'empilement sont vus en éclaté. On distingue l'élément électrochimique (1) duquel dépassent les extrémités des feuillards des électrodes positive (13) et négative (14). Des séparateurs (15-1) et (15-2) isolent électriquement un élément des deux autres éléments entre lesquels il est intercalé. Un cordon de matériau de structure (4) entoure 15 une partie de l'élément. Les éléments situés aux deux extrémités de l'empilement sont recouverts d'une paroi (16-1, 16-2) qui peut être une des parois d'un boitier servant à loger la batterie. Il est possible de créer des canaux de circulation d'air (17-1, 17-2, ..., 17-n) à la surface des éléments. La figure 8 représente une vue d'un assemblage d'éléments de format 20 parallélépipédique, muni d'un ventilateur (11) assurant une convection d'air forcée. Les éléments sont entourés d'un cordon (4) d'un matériau de structure. Des canaux de circulation d'air résultent de la formation de cloisons droites parallèles (18-1, 18-2, ..., 18-n) déposées sur une des faces latérales des éléments. Ces cloisons peuvent être obtenues par dépôt d'un cordon selon le procédé de fabrication additive. 25 La figure 8 montre qu'une portion (19-1, 19-2) de la longueur de chaque parallélépipède n'est pas recouverte de cordon d'un matériau de structure. Cette portion non recouverte de cordon sert de canal d'entrée ou de sortie pour la circulation forcée d'air. Dans la zone située sur la longueur de conteneur de l'élément, le tracé du cordon forme un angle de 90° par rapport à la longueur du parallélépipède. Cette portion du cordon formant un angle de 90° (19-1) 30 constitue un conduit d'entrée d'air dans les canaux (17-1, 17-2, ..., 17-n). La portion du cordon formant un angle de 90° (19-2) située à l'extrémité opposée constitue un conduit pour la sortie d'air du canal. L'invention procure également les avantages suivants : 3050326 16 - Le temps de fabrication est réduit en comparaison avec le procédé par coulée de résine car il n'est plus nécessaire de recourir à des résines présentant une durée de solidification élevée, comme cela est le cas pour un procédé d'assemblage par coulée de résine pour lequel il est nécessaire d'utiliser des résines présentant une durée de solidification élevée, pour des volumes 5 importants de résine. Selon l'invention, une durée de solidification inférieure à 5 minutes peut suffire. De plus, comme la polymérisation s'effectue progressivement, couche par couche, on évite les fortes hausses de températures que l'on peut observer lorsqu'on coule en une seule fois une grande quantité d'un matériau polymérisable. - Il est plus facile de remédier à des fuites de matériau puisque celui-ci est déposé en plusieurs 10 étape, au lieu d'une seule étape mettant en oeuvre une grande quantité de matériau. - On réduit le risque d'apparition de bulles d'air présentant un diamètre important (quelques centimètres de diamètre). Il est en outre plus facile de les détecter. - Le coût de fabrication d'un assemblage est réduit en comparaison avec la technique d'assemblage utilisant des moyens de liaison mécaniques ou la technique de coulée d'une 15 mousse. - Il est possible de créer des canaux de circulation d'air dans la structure de maintien des éléments, ce qui était impossible avec la technique de coulée de mousse. - Il est possible d'assembler des éléments de grande dimension ou en grandes quantités, tels que ceux utilisés pour les applications ferroviaires ou navales. 20 - Le procédé peut être utilisé pour réaliser des prototypes en petite et moyenne séries. - Le procédé permet de créer des espaces vides de forme déterminée qui peuvent être occupés par des dispositifs de gestion du fonctionnement de la batterie (capteurs de tension, température, électronique de contrôle, faisceau électrique). Le procédé de l'invention s'applique à toute technologie d'élément électrochimique. 25 Les éléments de type lithium-ion sont néanmoins préférés. 30 REVENDICATIONS1. Utilisation de la technique de fabrication additive pour assembler une pluralité d'éléments électrochimiques (1). 2. Procédé de fabrication d'un assemblage d'une pluralité d'éléments électrochimiques (1), les éléments électrochimiques comprenant chacun un conteneur (5) 10 présentant une paroi, ledit procédé comprenant les étapes de : a) mise à disposition d'une pluralité d'éléments électrochimiques et b) assemblage de la pluralité d'éléments électrochimiques par une technique fabrication additive comprenant les étapes de : i) dépôt d'un cordon Ci (4) d'au moins un matériau au contact d'au moins une 15 portion de la paroi d'un des conteneurs ; ii) solidification totale ou partielle du matériau ; iii) dépôt d'un cordon Ci+1 d'un matériau soit sur au moins une portion du cordon Ci préalablement déposé, soit sur un élément électrochimique, le matériau du cordon Ci+1 pouvant être identique ou différent du matériau du cordon Ci, 20 iv) répétition des étapes i) à iii) jusqu'à ce que la superposition des cordons conduise à la formation de cloisons assurant l'assemblage des éléments électrochimiques. 3. Procédé de fabrication d'un assemblage d'une pluralité d'éléments électrochimiques (1) de format prismatique ou de type pochette, les éléments électrochimiques 25 comprenant chacun un conteneur (5) présentant une paroi, ledit procédé utilisant une technique de fabrication additive pour assembler la pluralité d'éléments électrochimiques, ledit procédé comprenant les étapes de: a) mise à disposition d'un élément électrochimique Ei ; b) dépôt d'au moins un cordon Ci (4) d'au moins un matériau au contact d'au moins 30 une portion de la paroi du conteneur de l'élément électrochimique Ei ; c) solidification totale ou partielle du matériau du cordon Ci ; d) superposition d'un élément électrochimique Ei+1 sur l'élément électrochimique Ei ; 3050326 18 e) dépôt d'au moins un cordon Ci+1 d'au moins un matériau au contact d'au moins une portion de la paroi du conteneur de l'élément électrochimique Ei+1, le matériau du cordon Ci+1 pouvant être identique ou différent du matériau du cordon Ci ; f) solidification totale ou partielle du matériau du cordon Ci+1 ; 5 g) répétition des étapes d) à f). 4. Procédé selon l'une des revendications 2 à 3, dans lequel chaque cordon a une épaisseur, mesurée dans la direction de l'axe longitudinal du conteneur, variant de 0,1 à 10 mm. 5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel au moins deux cordons ont des épaisseurs différentes. 6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel un tracé du dépôt du cordon Ci est réalisé : a) soit en déplaçant un appareil (3) destiné à déposer le cordon (4) et en maintenant la pluralité d'éléments électrochimiques dans une position fixe, b) soit en déplaçant la pluralité d'éléments électrochimiques et en maintenant fixe l'appareil destiné à déposer le cordon. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le tracé du dépôt du cordon Ci s'effectue soit dans un plan, soit dans les trois directions de l'espace et le cordon Ci est en contact avec des éléments électrochimiques et/ou le cordon Ci-1. 8. Un assemblage d'une pluralité d'éléments électrochimiques dans lequel les éléments électrochimiques (1) comprennent un conteneur (5) présentant une paroi, ledit assemblage étant caractérisé en ce qu'au moins une portion de la paroi d'au moins un des conteneurs est en contact avec une cloison obtenue par une technique de fabrication additive et est constituée de la superposition d'une pluralité de cordons (4-1, 4-2) d'un matériau de structure. 9. Assemblage selon la revendication 8, dans lequel le cordon Ci est déposé selon une première direction principale, le cordon Ci+1 superposé sur le cordon Ci est déposé selon une seconde direction principale. 3050326 19 10. Assemblage selon la revendication 9, dans lequel la variation angulaire de la direction principale de dépose de deux cordons contigus Ci et Ci+1 est prédéterminée. 11. Assemblage selon l'une des revendications 8 à 10, comprenant au moins deux 5 rangées d'éléments électrochimiques alignés et un espace vide existe entre deux rangées, cet espace vide constituant un canal (17) pour une circulation naturelle ou forcée d'un fluide. 12. Assemblage selon la revendication 11, comprenant au moins deux canaux pour la circulation naturelle ou forcée d'un fluide. 10 13. Assemblage selon la revendication 11 ou 12, comprenant au moins trois rangées d'éléments électrochimiques et au moins un cordon délimite un canal non rectiligne s'étendant selon deux ou trois dimensions de l'espace, pour la circulation du fluide. 15 14. Assemblage selon l'une des revendications 8 à 13, dans lequel la circulation du fluide dans l'espace situé entre les cordons Ci et Ci+n avec n > 1 s'effectue à contre-courant de la circulation du fluide situé dans l'espace situé entre les cordons Ci et Ci-p avec p > 1. 15. Assemblage selon l'une des revendications 8 à 14, comprenant en outre des 20 moyens (9-1, 9-2, 10) pour améliorer les échanges thermiques, ces moyens étant par exemple choisis dans le groupe consistant en des plénums, des diffuseurs, des plaques séparatrices, des échangeurs de chaleur, des caloducs et des pièces de structure. 16. Assemblage selon la revendication 15, dans lequel les moyens pour améliorer 25 les échanges thermiques sont surmoulés par un matériau également utilisé pour réaliser un cordon. 17. Assemblage selon l'une des revendications 8 à 16, dans lequel au moins un espace situé entre des éléments contigus est complètement rempli d'un seul dépôt d'un matériau 30 de structure. 18. Assemblage selon l'une des revendications 8 à 17, dans lequel le matériau au contact des éléments électrochimiques situés à la périphérie de l'assemblage possède une masse 3050326 20 volumique différente de celle du matériau au contact des éléments ne se trouvant pas à la périphérie de l'assemblage. 19. Assemblage selon la revendication 18, dans lequel le matériau au contact des 5 éléments électrochimiques situés à la périphérie de l'assemblage possède une masse volumique supérieure à celle du matériau au contact des éléments ne se trouvant pas à la périphérie de l'assemblage.