Brevet FR3092527A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Boitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile [0001] L'invention concerne un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule au- tomobile, comprenant un boîtier et au moins une cellule de stockage d'énergie électrique reçue dans le boîtier. L'invention porte en particulier sur ledit boitier. L'invention se rapporte également à un boitier pour dispositif de stockage (l'énergie électrique pour véhicule automobile [0002] Dans le domaine automobile, il est connu de mettre en oeuvre (les batteries électriques sous forme de modules. Chaque module comporte une pluralité de cellules de stockages d'énergie électrique reçues dans un boîtier. Il est ainsi plus aisé de combiner les batteries électriques pour obtenir une capacité de charge souhaitée. Il est également plus aisé, de la sorte, de monter la batterie sur le véhicule automobile, les cellules de stockage étant protégées par le boîtier. [0003] Lc document US 2011/0206967 décrit un exemple de telle batterie. Dans cette demande, les cellules sont stockées dans des containers ayant des logements de réception des cellules. Une paroi des containers, destinées à être en contact avec une paroi d'un container voisin, présente des renfoncements formant une partie de conduit de circulation d'un fluide de refroidissement. [0004] Bien qu'un tel container soit adapté pour contenir des cellules de stockages d'énergie électrique, le container prend un volume considérable, notamment au niveau de l'interaction entre le couvercle et le container, ou le container présente un rebord et le couvercle vient se fixer à ce rebord. Le rebord correspond à un volume perdu pour le véhicule, ou chaque container est plus large. [0005] L'invention cherche donc à surmonter cet inconvénient et propose dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, comprenant un boîtier avec un volume réduit par rapport à l'art antérieur permettant ainsi un gain d'espace dans le véhicule. [0006] Pour cela, l'invention propose un boitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ledit boitier étant configuré pour recevoir moins une cellule de stockage d'énergie électrique, ce boitier comportant a. une paroi de fond, b. une paroi latérale se raccordant à la paroi de fond. c. Selon l'invention, la paroi latérale, et notamment la surface de la paroi latérale, présente au moins une déformation de manière à définir un logement, le logement étant configuré pour accueillir un moyen de fixation. 2 [0007] Par déformation, on comprend que la paroi latérale n'est pas plane. Autrement dit, que la paroi latérale n'est pas inscrite dans un seul plan et qu'elle comprend localement des déformations de surface, à savoir qu'à certaines parties de la paroi latérale, celle-ci s'étend selon deux voire trois plans. On peut aussi dire que la paroi latérale s'étend dans certaines régions, ou parties, selon deux dimensions et dans d'autres régions, ou parties, selon trois dimensions. Une déformation selon l'invention peut également correspondre à un renfoncement, une dépression ou encore à un retrait. En d'autres termes, la paroi latérale comporte une région en retrait pour ménager un passage pour un moyen de fixation. Autrement dit, la paroi latérale comporte une région avec un contour entourant au moins partiellement l'élément de fixation. [0008] Plus précisément, la paroi latérale présente une surface plane dans certaines régions et une surface courbée, galbée, arrondi ou encore incurvée, dans d'autres régions. On peut aussi dire que la paroi latérale est bosselée. [0009] Ainsi, selon l'invention, il est possible d'agencer un moyen de fixation directement sur la tranche supérieure du boitier, à savoir sur l'extrémité libre de la paroi latérale, c'est-à-dire sur l'extrémité de la paroi latérale opposée à la partie de la paroi latérale qui est raccordée à la paroi de fond. Les moyens de fixation étant directement sur la tranche supérieure du 1-initier, il n'est plus nécessaire d'avoir un rebord permettant ainsi d'avoir un gain d'espace. [0010] D'autres mode de réalisation pris seul ou en combinaison proposent que : a. la paroi latérale est reliée, ou raccordée, à la paroi de fond sur tout le pourtour de la paroi de fond ; b. la paroi latérale présente une surface interne et un surface externe, la déformation étant agencée sur la surface externe et/ou interne ; c. la déformation correspond à une ondulation de la surface de la paroi latérale ; d. l'ondulation comprend un haut de vague et un creux de vague, les hauts de vagues étant agencés tout du long de la paroi latérale à des intervalles réguliers ; e. les déformations sont de forme conique, le sommet de chaque cône étant plus proche de la paroi de fond que de la tranche supérieure ou extrémité libre de la paroi latérale ; f. une collerette est agencée sur la tranche supérieure de la paroi latérale ; g. le moyen de fixation correspond à un insert avec un taraudage ; h. au moins un canal pour une circulation d'un fluide de refroidissement, ledit canal étant au moins partiellement formé par la paroi de fond ; i. ledit canal comporte un sillon formé au moins en partie par la paroi de fond et un capot agencé pour fermer ce sillon et former ainsi le canal ; .1- le boitier comporte un matériau ductile ; 3 a. le boiticr comporte un deuxième matériau plus résistant que le matériau ductile ; h. un élément de connexion fluidique étant agencé pour permettre de relier le canal avec un circuit externe de fluide de refroidissement, l'élément de connexion étant au moins partiellement surmoulé sur, ou avec, la paroi de fond ou la paroi latérale. L'élément de connexion permet une connexion rapide et étanche du canal du boiticr avec le circuit externe. Cet élément est de plus facile à fabriquer avec le reste du boitier, étant fixé par un surmoulage sur une paroi du boiticr c. chaque canal communique avec un élément de connexion associé, pour respectivement permettre l'alimentation ou l'évacuation de fluide réfrigérant du canal par le circuit externe ; d. la paroi de fond comporte en outre un deuxième et troisième matériau chacun plus résistants que le matériau ductile. c. l'élément de connexion comporte un embout avec au moins une gorge annulaire agencée pour recevoir un relief complémentaire d'un élément de connexion complémentaire de sorte que, lorsque les deux éléments de connexion sont assemblés, ils forment une connexion permettant au fluide de refroidissement de circuler entre le canal et le circuit externe ; f. l'embout comporte un flanc tronconique pour faciliter la coopération avec l'élément de connexion complémentaire, l'embout peut être réalisé en aluminium, acier ou en matériau plastique, l'embout peut en outre comporter une rainure dans laquelle se trouve de la matière surmoulée ; g- l'embout est agencé à travers un orifice formé dans la paroi latérale et/ou la paroi de fond ; h. les éléments de connexion sont agencés pour être connectés l'un à l'autre par encliquetage ; l'une des extrémités du capot du canal est en regard de l'élément de connexion, dit Quick connect ; le sillon communique avec au moins un orifice, notamment une pluralité d'orifices, pour faire communiquer le fluide de refroidissement avec un ou plusieurs échangeurs thermiques, ce ou ces échangeurs thermiques sont notamment chacun une plaque avec des canaux intérieurs pour la circulation de fluide de refroidissement ; j chaque capot couvre moins de 10%, notamment 5%, de la superficie de la paroi de fond [0011] L'invention concerne également un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, comprenant un tel boitier et au moins une cellule de stockage d'énergie électrique, notamment une pluralité de cellules, reçue dans ledit boitier. [0012] Les raccords hydrauliques sont fixés de manière étanche à ce hoitier ou hoitier pour mettre en circulation le fluide de refroidissement dans les canaux du boitier, fluide qui provient d'un circuit externe à ce boitier [0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés. [0014] La [fig.1] illustre, selon une vue en perspective, un boitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile. [0015] La [fig.2] illustre une coupe, selon une vue de profil, du boitier illustré à la [Fig. 1]. [0016] La [fig.3] illustre une coupe, selon une vue en perspective, d'un hoitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile selon l'invention. [0017] La [fig.4] illustre une coupe, selon une vue de haut, du boitier du hoitier illustré à la [Fig. 3]. [0018] La [fig.5] illustre une coupe, selon une vue de profil, du boitier du hoitier illustré à la [Fig. 3]. [0019] La [fig.6] illustre, selon une vue en perspective, d'un hoitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention. [0020] La [fig.7] illustre, selon une vue en perspective, d'un hoitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile selon un autre mode de réalisation de l'invention. [0021] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations. De même, dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues sont désignés par les mêmes références. Ceci s'applique également aux éléments de l'art antérieur et de la présente invention faisant référence aux mêmes objets qui gardent une même référence. [0022] La [fig.1] illustre un boitier 10 pour dispositif de stockage d'énergie électrique. [0023] Sur chaque Fig. est schématisé un trièdre XYZ où le boitier 10 pour dispositif de stockage d'énergie électrique s'étend selon un axe longitudinal X, un axe transversal Y et un axe vertical Z, chaque axe étant perpendiculaire les uns aux autres. Par exemple, l'axe X peut correspondre à l'axe longitudinal avant/arrière du véhicule, l'axe Y peut correspondre à l'axe transversal droite/gauche du véhicule et l'axe Z peut correspondre à l'axe vertical haut/bas du véhicule notamment lorsque le boitier 10 et donc le dispositif de stockage d'énergie électrique sont installés dans le véhicule automobile. [0024] Le boitier 10 configure pour recevoir des cellules de stockage d'énergie électrique comporte une paroi de fond 26, la paroi de fond 26 comportant un matériau composite, au moins une paroi latérale 28 se raccordant à la paroi de fond 26 de manière à définir un logement pour recevoir les cellules de stockage d'énergie électrique et au moins un canal 50, ici au nombre de deux, pour une circulation d'un fluide de refroidissement, chaque canal 50 étant au moins partiellement formé par la paroi de fond 26. [0025] Le boitier 10 comprend en outre des éléments de connexion fluidique 100 agencés pour permettre de relier les canaux 50 avec un circuit externe de fluide de refroidissement non représenté, chaque élément de connexion 100 étant au moins partiellement surmoulé avec la paroi de fond ou la paroi latérale. Chaque élément de connexion fluidique 100 du type à connexion rapide, ou en anglais « Quick connect », et comporte un embout avec une gorge annulaire agencée pour recevoir un relief complémentaire d'un élément de connexion complémentaire non représenté de sorte que, lorsque les deux éléments de connexion sont assemblés, ils forment une connexion permettant au fluide de refroidissement de circuler entre le canal 50 et le circuit externe. L'embout peut comporter un flanc tronconique pour faciliter la coopération avec l'élément de connexion complémentaire. L'embout peut comporter en outre une rainure dans laquelle se trouve de la matière surmoulée de la paroi latérale 28. [0026] Chaque canal 50 comporte un sillon 51 formé par la paroi de fond 26 et un capot 55 agencé pour fermer ce sillon 51 et former ainsi le canal 50, la fermeture se faisant notamment par soudure de ce capot sur la paroi de fond. L'une des extrémités du capot du canal 50 est en regard de l'élément de connexion 100. Chaque canal 50 comprend au moins un coude. [0027] Le boitier 10 comprend donc une paroi de fond 26, au moins une paroi latérale 28 et un rebord 30 se raccordant à la paroi latérale 28. On entend par paroi latérale 28 une paroi qui est raccordée, autrement dit reliée, à la paroi de fond 26, et ce, sur tout le pourtour de la paroi de fond 26. On peut aussi considérer la paroi latérale 28 comprend 4 pans, ou parties, reliés les uns aux autres par un angle arrondi 31. De la même manière, le rebord 30 comprend 4 pans, ou parties, reliés les uns aux autres par un angle arrondi 33, en d'autres termes, le rebord 30 est raccordée, ou reliée, à la paroi latérale 28, et ce sur tout le pourtour de la paroi latérale 28. [0028] La paroi de fond 26 s'étend selon deux directions, ou dans un plan, définit par les axes X et Y. Autrement dit, la paroi de fond 26 est agencée à l'horizontal notamment lorsque le boitier 10 est installé dans le véhicule automobile. La paroi latérale 28 est sensiblement, voire parfaitement, perpendiculaire à la paroi de fond 26. La paroi latérale 28, ou chaque pan de la paroi latérale 28, s'étend selon deux directions, ou dans un plan, définit par les axes Z et X et/ou Z et Y de manière à définir un logement 6 pour les cellules 14 de batterie. Autrement dit la paroi de latérale 28 est agencée à la verticale notamment lorsque le boitier 10 est installé dans le véhicule automobile. Enfin, le rebord 30 est sensiblement, voire parfaitement, perpendiculaire à la paroi latérale 28. Autrement dit, le rebord 30 s'étend selon deux directions, ou dans un plan, définit par les axes X et Y. Autrement dit, le rebord 30 est agencé à l'horizontal, notamment lorsque le boitier 10 est installé dans le véhicule automobile, c'est-à-dire que le plan où la paroi de fond 26 s'étend et le plan ou le rebord 30 s'étend sont sensiblement, voire parfaitement, parallèles, comme illustré sur la [fig.2]. On peut aussi dire que le boitier 10 a une section de profil présentant deux coudes, ou en forme de S. [0029] Comme illustré en [fig.2], des moyens de fixation 35 sont agencés sur le rebord 30. Afin de permettre la fixation d'un couvercle sur le hoiticr 10, il convient d'agencer des moyens de fixation 35 sur le hoiticr 10, or ici, le seul espace disponible correspond à la surface du rebord 30. Les moyens de fixation 35 correspondent ici à un trou taraudé. [0030] Or comprend donc, que pour agencer des moyens de fixation 35, il faut un boitier d'une certaine largueur (ou longueur) avec un excédent référencé ici R correspondant au rebord 30. De plus, comme on peut voir sur la [fig.1], le hoiticr 10 doit comprendre en outre des nervures de renforcement 37 afin de rigidifier la structure du hoiticr 10. [0031] Le boitier 10 selon l'invention permet de réduire la largueur du l'altier tel qu'illustré en [fig.1] et propose de s'affranchir du rebord 30. Pour cela, le hoiticr 10 selon l'invention propose d'agencer les moyens de fixation 35 directement sur la paroi latérale 28. Pour cela l'invention propose un boitier 10 pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ledit boitier étant configuré pour recevoir moins une cellule 14 de stockage d'énergie électrique, le boitier 10 comportant a. une paroi de fond 26, comme décrit précédemment pour le boitier de la [Fig. 1], à savoir qu'elle s'étend selon deux directions, ou dans un plan, définit par les axes X et Y comme illustré en [Fig. 3]. Autrement dit, la paroi de fond 26 est agencée à l'horizontal notamment lorsque le boitier 10 est installé dans le véhicule automobile, b. une paroi latérale 28 se raccordant, ou se reliant, à la paroi de fond 26, la paroi latérale 28 est sensiblement, voire parfaitement, perpendiculaire à la paroi de fond 26. La paroi latérale 28, ou chaque pan de la paroi latérale 28, s'étend selon deux directions, ou dans un plan, définit par les axes Z et X et/ou Z et Y de manière. Autrement dit la paroi de latérale 28 est agencée à la verticale notamment lorsque le boitier 10 est installé dans le véhicule automobile. Tout comme pour le boitier de la [Fig. 1], la paroi latérale 28 est reliée à la paroi de fond 26 sur tout le pourtour de la paroi de fond 26. [0032] Selon l'invention, la surface de la paroi latérale 28 présente au moins une dé- formation 41 de manière à définir un logement 43, le logement 43 étant configuré pour 7 accueillir un moyen de fixation 35. [0033] Le boiticr 10 selon l'invention permet ainsi de réduire la largueur du boiticr comme illustré en [fig.4] puisqu'en s'affranchissant du rebord 30, la largueur passe d'une dimension R à une dimension T avec T