Brevet FR3100387A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : Matériau composite à base de céramique imprégné d'un matériau à changement de phase et de charges igni- fugeantes et doté de deux couches ignifugeantes, ainsi que son procédé de fabrication Domaine technique [0001] L'invention se rapporte au domaine des batteries et plus spécifiquement à la gestion thermique et à la sécurité des batteries. Elle se rapporte également au domaine des matériaux permettant d'améliorer la gestion thermique des éléments d'une batterie et permettant de prévenir la propagation d'un emballement thermique d'un élément d'une batterie à un élément voisin. ETAT DE LA TECHNIQUE [0002] Une batterie d'éléments électrochimiques est connue de l'état de la technique. Elle comprend une pluralité d'éléments électrochimiques ou accumulateurs, encore désignés dans cc qui suit par le terme « élément(s) ». Ceux-ci sont connectés ensemble en série et/ou en parallèle en fonction de la tension nominale de fonctionnement du consommateur électrique et de la quantité d'énergie qu'il est prévu de fournir à ce consommateur. Les éléments sont placés dans un boîtier commun. On désigne généralement par le terme de batterie, l'ensemble formé par le boîtier, la pluralité d'éléments électrochimiques qu'il renferme, les cartes électroniques nécessaires au contrôle du fonctionnement des éléments et les barrettes métalliques connectant les éléments électrochimiques entre eux et servant à faire circuler des courants de forte intensité (« bus bar »). [0003] Chaque élément de la batterie est conçu pour fonctionner dans une plage nominale de température. Un fonctionnement hors de cette plage nominale peut entraîner une limitation des performances de l'élément ou son vieillissement prématuré. Par exemple, une charge menée à une température trop basse peut conduire à un élément insuffisamment chargé. Inversement, une charge ou une décharge sous fort courant peut conduire à une température excessive de l'élément et à une dégradation rapide de ses composants. Des dispositifs ou des matériaux qui aident à absorber la chaleur émise par les éléments d'une batterie dans le cadre de leur fonctionnement normal existent. Ils permettent d'éviter que les éléments ne subissent des pics de température. Ils permettent également d'éviter l'apparition de zones d'hétérogénéité de température entre les éléments. Des dispositifs utilisant un fluide caloporteur circulant au contact de la paroi du conteneur de l'élément sont par exemple décrits dans les documents EP- 2 A-1 261 065 et EP-A-1 746 672. [0004] Une anomalie dans le fonctionnement de la batterie peut être causée par le dysfonc- tionnement de l'un des éléments électrochimiques (court-circuit, surcharge, ...) ou par une perturbation extérieure (choc, élévation dc la température, etc.) ou encore par une défaillance des cartes électroniques gérant l'état de charge ou d'autres paramètres des éléments de la batterie. Par exemple, la surcharge d'un élément électrochimique peut conduire à une forte augmentation de sa température. Si l'élément ne dispose pas d'un dispositif de refroidissement capable d'absorber suffisamment la chaleur émise, il se produit une augmentation de température qui conduit à un nouvel accroissement du courant traversant l'élément. L'élément se retrouve en situation d'emballement thermique : l'augmentation de température est alimentée par l'élément lui-même. L'augmentation incontrôlée dc la température de l'élément entraîne la génération de gaz et leur expansion à l'intérieur du conteneur de l'élément. Cette expansion peut entraîner une augmentation de la pression interne dans l'élément, qui va ouvrir le système de sécurité d'évacuation des gaz. En cas de libération de gaz chauds, dont la température peut atteindre 650°C, ces gaz viennent au contact des autres éléments de la batterie. Il existe alors un risque que le phénomène d'emballement thermique se propage à l'ensemble des éléments de la batterie, cc qui conduit à la destruction totale de la batterie. Il est donc nécessaire de disposer d'un dispositif ou d'un matériau qui isole électriquement et thermiquement un élément en situation d'emballement thermique et empêche la propagation de l'emballement thermique de cet élément à un ou plusieurs éléments voisins. [0005] Or, la propriété de bonne conduction thermique recherchée pour assurer l'absorption de la chaleur d'un élément dans le cadre de son fonctionnement normal est antinomique avec la propriété d'isolation thermique et électrique recherchée pour empêcher la propagation d'un emballement thermique entre deux éléments et la survenue d'un court-circuit entre ces deux éléments. On cherche donc à mettre à disposition un matériau ou un dispositif qui permette d'une part d'absorber suffisamment la chaleur émise par l'élément dans le cadre de son fonctionnement normal, afin de maintenir sa température dans sa plage nominale, et d'autre part qui permette d'éviter la propagation d'un éventuel emballement thermique de cet élément à un ou plusieurs éléments voisins. On cherche également de préférence, un dispositif ou un matériau qui présente une capacité d'absorption élevée de la chaleur, typiquement supérieure ou égale à 100 J/g, de préférence supérieure ou égale à 140 J/g, plus préférentiellement supérieure ou égale à 160 11g. De plus, on cherche un dispositif ou un matériau ne propageant pas de potentielles flammes aux éléments voisins et conservant son intégrité physique lors d'un emballement thermique. Le dispositif ou le matériau peut présenter, de préférence, une tenue au feu de niveau V-0 selon la classification 3 d'inflammabilité UL94. [0006] Différents dispositifs sont connus pour absorber la chaleur produite par des éléments électrochimiques. Cependant, aucun des dispositifs ou des matériaux proposés par l'état de la technique ne présente ces deux propriétés combinées, ni ne présente une capacité d'absorption élevée de la chaleur. [0007] L'utilisation de matériaux à changement de phase (MCP) pour absorber la chaleur émise par un élément électrochimique a été décrite. Ces matériaux à changement de phase sont caractérisés par une enthalpie de fusion élevée. [0008] On peut citer par exemple le document CN 108598623 qui décrit un dispositif comprenant un refroidissement par caloduc. Ce caloduc a la forme d'un serpentin. Il est disposé sur la surface d'une batterie. Il contient un fluide caloporteur qui transfère la chaleur générée par la batterie vers un module d'échange de chaleur. Ce module d'échange de chaleur comprend un matériau à changement de phase. Le fluide caloporteur apporte la chaleur générée par la batterie au matériau à changement de phase. Ce dispositif conduit cependant d'une part à un encombrement significatif en raison de la présence du serpentin. De plus, une fuite du liquide caloporteur peut entrainer des problèmes de court-circuit. Enfin, aucun moyen n'est prévu pour empêcher la propagation d'un éventuel emballement thermique. [0009] Le document EP 1 774 608 décrit un élément électrochimique secondaire au lithium contenant des particules d'un matériau à changement de phase recouvertes de noir de carbone ou d'un métal et encapsulées dans un matériau inerte. L'encapsulation permet d'éviter le déplacement du matériau à changement de phase dans l'élément. Le matériau à changement de phase absorbe la chaleur émise par l'élément. Toutefois, la présence des capsules de matériau inerte pénalise la capacité d'absorption de chaleur de ce matériau car ces capsules ne sont pas constituées d'un matériau à changement de phase. L'enthalpie de fusion est indiquée comme étant seulement de 145 Joules par gramme de microcapsule. Il existe donc un besoin de trouver des matériaux ayant une capacité d'absorption de chaleur plus importante. De plus, ce document ne décrit pas un moyen d'isoler électriquement et thermiquement deux éléments électrochimiques en cas de situation d'emballement thermique de l'un de ces éléments. [0010] Le document CN 106252787 résout le problème de la faible conductivité thermique des matériaux à changement de phase en accolant à un matériau à changement de phase une plaque échangeuse de chaleur. Le rôle de cette plaque est d'évacuer la chaleur reçue par le matériau à changement de phase et provenant d'éléments électrochimiques. La température de fonctionnement des éléments est ainsi maintenue dans sa plage nominale et le risque de fuite éventuelle du matériau à changement de phase est évité. Ce document ne décrit pas un moyen d'isoler électriquement et thermiquement deux éléments électrochimiques en cas de situation d'emballement thermique de l'un de ces éléments. [0011] Le document JP 6484681 propose une batterie comprenant une pluralité d'éléments séparés par un papier céramique dans le but d'empêcher la propagation de la chaleur générée par un élément aux éléments voisins et de ce fait empêcher la transmission de l'emballement thermique. Ce document ne traite que du problème de la propagation de l'emballement thermique et ne traite pas de la question de l'amélioration de l'absorption de la chaleur produite par les éléments dans le cadre d'un fonctionnement normal de ceux-ci. [0012] Le document CN10574755 vise à résoudre le problème de la double exigence d'une bonne capacité d'absorption de la chaleur par un élément électrochimique et de l'obtention d'une barrière thermique permettant la réduction du risque de propagation de l'emballement thermique. A cet effet, il propose d'utiliser un panneau composite que l'on place entre deux éléments électrochimiques. Ce panneau composite forme une structure multicouches semblable à une structure « sandwich ». Il est constitué de l'accolement de cinq couches : une première couche conductrice de chaleur en cuivre ou en aluminium, une première couche d'un matériau à changement de phase tel que la paraffine, une couche isolante par exemple en fibres de verre, une seconde couche d'un matériau à changement de phase et une seconde couche conductrice de chaleur en cuivre ou en aluminium. Cependant ce panneau composite ne présente pas une bonne résistance au feu et aux fumées. Il n'empêche donc pas la propagation d'un emballement thermique. De plus, il est de plus relativement épais puisqu'il résulte de l'accolement d'au moins cinq couches de natures différentes. [0013] Ainsi, on recherche de nouveaux matériaux répondant à la double exigence d'une bonne capacité d'absorption de la chaleur en situation de fonctionnement normal de l'élément et de barrière thermique pour réduire le risque de propagation d'un emballement thermique d'un élément de la batterie aux éléments voisins. On cherche à concevoir un matériau qui soit compact, mince et qui présente une capacité d'absorption de la chaleur élevée, typiquement au moins égale à 100 J/g. Résumé de l'invention [0014] Un premier objet de la présente invention est un matériau composite comprenant un support poreux à base de céramique dans lequel les pores du support poreux contiennent au moins un matériau à changement de phase et au moins un type de charges ignifugeantes, le support poreux comportant deux faces, chaque face étant revêtue d'une couche ignifugeante. [0015] Le matériau à changement de phase permet d'absorber la chaleur émise par un ou plusieurs éléments dans des conditions de fonctionnement normal de ceux-ci. Il permet de maintenir la température des éléments dans leur plage nominale et d'éviter qu'ils ne subissent des pics de température néfastes à leur durée de vie. Il permet d'homogénéiser les températures entre les différents éléments de la batterie. [0016] L'association du support poreux à hase de céramique et des deux couches igni- fugeantes confère au matériau composite une résistance au feu et aux fumées. Le support poreux à hase de céramique joue le rôle de barrière thermique et électrique et empêche la propagation d'un emballement thermique d'un élément à un élément voisin. Il est mince, son épaisseur est typiquement inférieure ou égale à 10 mm. De plus, chaque couche ignifugeante renforce l'effet de barrière thermique procuré par la présence de la couche support en céramique. Chaque couche ignifugeante peut être formée d'un revêtement ignifugeant éventuellement additionné d'au moins un type de charges thcrmo-conductrices, ou d'une couche métallique ou d'une couche de céramique. [0017] Selon un mode de réalisation, le type de charges ignifugeantes est choisi dans le groupe constitué par des composés intumescents, des composés halogénés, des composés phosphorés, des composés organométalliques, des argiles modifiées organiquement et un mélange de ceux-ci. [0018] Selon un mode de réalisation, le matériau composite présente la forme d'une feuille ayant une épaisseur allant de 0,2 à 10 mm, de préférence de 0,5 à 5 mm. [0019] Selon un mode de réalisation, le matériau composite présente une enthalpie de fusion supérieure ou égale à 100 J/g, de préférence supérieure ou égale à 140 J/g. [0020] Selon un mode de réalisation, le matériau à changement de phase est choisi dans le groupe constitué par des paraffines, des sels hydratés et un mélange de ceux-ci, de préférence des paraffines. [0021] Selon un mode de réalisation, le matériau à changement de phase présente une tem- pérature de fusion comprise entre 20 et 150 °C, de préférence entre 25 et 50 °C. [0022] Selon un mode de réalisation, la couche ignifugeante est formée d'un revêtement comprenant au moins un type de charges ignifugeantes. [0023] Selon un autre mode de réalisation, le revêtement comprend en outre au moins un type de charges thermo-conductrices. [0024] Selon un mode de réalisation, le type de charges thenno-conductrices est choisi dans le groupe constitué par du graphite, du graphite expansible, du noir de carbone, des fibres de carbone, du nitrure de bore et un mélange de ceux-ci, de préférence du graphite. [0025] Selon un autre mode de réalisation, la couche ignifugeante est formée d'une couche métallique thermo-conductrice. [0026] Selon un autre mode de réalisation, la couche ignifugeante est formée d'une couche de céramique. [0027] Un second objet de la présente invention est une batterie comprenant au moins deux 6 éléments électrochimiques et le matériau composite tel que décrit ci-avant. [0028] Selon un mode de réalisation, le matériau composite est disposé entre lesdits au moins deux éléments électrochimiques. [0029] Selon un mode de réalisation, la batterie comprend : - un coffre présentant un fond et plusieurs parois latérales, - au moins deux éléments électrochimiques, - le matériau composite tel que décrit ci-avant, le matériau composite étant disposé entre le fond du coffre et au moins un élément électrochimique et/ou entre une ou plusieurs des parois latérales et au moins un élément électrochimique. [0030] Selon un autre mode de réalisation, la batterie comprend : - un coffre présentant un fond et plusieurs parois latérales, - au moins deux éléments électrochimiques, et - le matériau composite tel que décrit ci-avant, ledit matériau composite étant disposé entre lesdits au moins deux éléments électrochimiques et entre le fond du coffre et au moins un élément électrochimique, et/ou entre une ou plusieurs des parois latérales et au moins un élément électrochimique. [0031] Un troisième objet de la présente invention est un procédé de fabrication du matériau composite tel que décrit ci-avant, le procédé comprenant les étapes suivantes : a) fourniture d'un support poreux à base de céramique sous la forme d'une feuille, b) réalisation d'un mélange comprenant au moins un matériau à changement de phase et au moins un type de charges ignifugeantes, c) absorption du mélange obtenu à l'étape b) au sein des pores dudit support poreux, d) réalisation d'une couche extérieure ignifugeante sur les deux faces du support poreux obtenu à l'étape c). [0032] Selon un mode de réalisation, l'étape d) consiste à appliquer un revêtement comprenant au moins un type de charges ignifugeantes. [0033] Selon un autre mode de réalisation, le revêtement comprend en outre au moins un type de charges thermo-conductrices. [0034] Selon un autre mode de réalisation, l'étape d) consiste à déposer un film métallique par dépôt physique en phase vapeur (PVD), par projection ou par métallisation sous vide. [0035] Selon un autre mode de réalisation, l'étape d) consiste à déposer un film de céramique par pulvérisation ou projection. Brève description deS figureS [0036] [fig.1] est une vue en coupe du matériau composite comprenant un support poreux à base de céramique (1) revêtu sur chaque face d'une couche ignifugeante (2a, 2b) 7 formée d'un revêtement ignifugeant éventuellement additionné d'au moins un type de charges thermo-conductrices, ou formée d'une couche métallique ou formée d'une couche de céramique. [0037] [fig.2] illustre différents emplacements possibles du matériau composite dans une batterie (6). [0038] EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION [0039] Matériau composite [0040] Le matériau composite comprend un support poreux à base de céramique dans lequel les porcs du support poreux contiennent au moins un matériau à changement de phase et au moins un type de charges ignifugeantes, le support poreux comportant deux faces, chaque face étant revêtue d'une couche ignifugeante. Chaque couche ignifugeante peut satisfaire à la classe V-0 de la classification d'inflammabilité UL 94. [0041] La figure 1 représente une vue en coupe du matériau composite selon l'invention. Cc matériau composite comprend une couche support (1) revêtue sur chaque face d'une couche ignifugeante (2a, 2h). Les porcs (3) de la couche support comprennent au moins un matériau à changement de phase (4) et au moins un type de charges ignifugeantes (5). [0042] On entend par matériau à changement de phase (MCP), un matériau qui subit un changement d'état physique, par exemple un passage de l'état solide à l'état liquide, dans une plage de température restreinte. Cc matériau stocke ou cède de l'énergie au cours de son changement d'état physique tout en conservant une température constante, celle du changement d'état physique. La chaleur latente de fusion Lf, encore désignée par le terme enthalpie de fusion, quantifie la chaleur stockée ou cédée par le matériau à changement de phase au cours du changement de phase liquide/solide. Elle est la variation d'enthalpie qui accompagne le changement d'état du matériau à changement de phase par absorption de la chaleur cédée par un ou plusieurs éléments. Elle peut être mesurée par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). [0043] L'enthalpie de fusion du matériau à changement de phase utilisé dans la présente invention va de préférence de 200 J/g à 300 J/g. Elle peut aller de 220 à 280 J/g ou de 240 à 260 J/g. Des exemples représentatifs de matériaux à changement de phase sont, sans toutefois s'y limiter, la paraffine, le polyéthylène glycol, les sels inorganiques hydratés tels que Na2HP0.4.12I-LO, NaoS0.4.10H20 et Zn(N0')2.6I-LO. Parmi ces matériaux, la paraffine est particulièrement préférée car elle possède une enthalpie de fusion relativement élevée, est peu coûteuse et sa température de changement de phase peut être facilement modifiée en faisant varier le nombre d'atomes de carbone de la chaine paraffinique. Son enthalpie de fusion va généralement de 200 à 240 J/g. [0044] Le matériau à changement de phase absorbe la chaleur émise par le ou les éléments électrochimiques avec le(s)quel(s) il est en contact grâce à sa chaleur latente de fusion 8 élevée. Lorsque la chaleur reçue par le matériau à changement de phase est suffisante pour que sa température atteigne la température de changement de phase, on observe la liquéfaction du matériau à changement de phase. La température de changement de phase du matériau à changement de phase est sa température de fusion. Elle est généralement comprise dans la plage allant de 20 °C à 150 °C. Elle peut aller de 20 °C à 120 °C et plus préférentiellement de 25 °C à 50 °C. Lorsque la température du matériau à changement de phase redescend en deçà de sa température de fusion, le matériau à changement de phase cristallise et se solidifie. [0045] Le matériau composite comprend un support poreux également dénommé « couche support ». Le matériau de la couche support est à hase de céramique poreuse. La porosité de la céramique poreuse varie suivant la taille et la distribution des porcs obtenus en fabrication. La céramique présente une résistivité électrique élevée, généralement supérieure ou égale à 101, Ohm.m, une bonne tenue mécanique aux températures élevées, par exemple supérieures à 700°C, et a l'avantage d'être légère. Sa conductivité thermique est généralement inférieure à 3 W/(m.K). Ainsi, la chaleur dégagée par l'un des éléments en situation d'emballement thermique ne se propage pas aux éléments voisins. Le support poreux à base de céramique procure une bonne résistance aux variations thermiques brutales. La céramique de la couche support peut être choisie dans le groupe comprenant des oxydes tels que : l'oxyde d'aluminium Ale QI, le dioxyde de silicium SiO2, le dioxyde de zirconium ZrO2, l'oxyde de magnésium MgO, l'oxyde de calcium CaO et un mélange de ceux-ci. La céramique peut être choisie parmi des carbures, des borures, des nitrures. Il peut s'agir de céramiques composées de silicium et d'atomes tels que tungstène, magnésium, platine, ou titane et un mélange de ceux-ci. [0046] La couche support peut être sous la forme d'une feuille, d'une matrice ou d'un film. Son épaisseur peut aller de 0,2 à 10 mm, de préférence de 0,5 à 5 mm, de préférence encore de 1 à 3 mm. La couche support confère au matériau composite une propriété d'isolation électrique. Cette propriété croît avec l'augmentation de l'épaisseur de la couche support. [0047] Outre le matériau à changement de phase, les pores de la couche support com- prennent également au moins un type de charges ignifugeantes. Les charges ignifugeantes dans les pores de la couche support retardent ou empêchent l'inflammation du matériau à changement de phase. Elles peuvent être choisies dans le groupe constitué par des composés intumescents, des composés halogénés, des composés phosphorés, des composés organométalliques, Al(OH)3, des argiles modifiées organiquement et un mélange de ceux-ci. On entend par « intumescent », la propriété d'un composé de s'épaissir ou de s'expanser en cas d'exposition prolongée à une chaleur excédant une certaine température. L'expansion du composé intumescent a pour effet 9 d'empêcher que l'oxygène n'atteigne le matériau à changement de phase. Il isole le matériau à changement de phase du feu. [0048] Les pores de la couche support peuvent éventuellement comprendre en outre au moins un liant et/ou au moins un épaississant. Le liant permet d'améliorer la cohésion des particules du matériau à changement de phase au sein des porcs et leur adhésion dans la porosité du matériau céramique. L'épaississant est un additif qui peut être utilisé pour modifier la viscosité du mélange contenu dans les pores de la couche support. Lc liant peut être un composé de la famille des vinyliques, des acryliques ou encore des alkydes. L'épaississant ou agent modificateur de viscosité peut être un composé de la famille des argiles (bentonite, montmorillonite...), des celluloses, des saccharides, des protéines, des huiles modifiées, des sulfonatcs, des organosilicones ou encore des polymères (polyuréthanes, alcool polyvinylique, ...). Celui-ci sera préférentiellement compatible avec des composés organiques de faible polarité. [0049] Il est préférable de limiter la quantité d'additifs dans les porcs du support poreux car leur présence pénalise l'enthalpic de fusion du matériau composite. Selon un mode de réalisation, les pores du support poreux contiennent 10 % ou moins en masse de polymère ou d'élastomère mélangé au matériau à changement de phase. Selon un mode de réalisation, les porcs du support poreux sont exempts d'additifs, épaississant ou liant mélangé au matériau à changement de phase. [0050] Chaque face de la couche support est revêtue d'une couche ignifugeante (2a, 2h). On entend par couche ignifugeante une couche qui présente une bonne résistance au feu et aux fumées. Selon un mode de réalisation préféré, les couches ignifugeantes satisfont à la classe V-0 de la classification d'inflammabilité UL 94. Les deux couches ignifugeantes protègent le matériau à changement de phase présent dans les pores contre l'inflammation lorsque la température du matériau à changement de phase dépasse sa température de changement de phase. L'épaisseur d'une couche ignifugeante peut être égale ou inférieure à 150 gn. [0051] Selon un premier mode de réalisation de l'invention, chaque couche ignifugeante (2a et 2b) est formée d'un revêtement comprenant au moins un type de charges ignifugeantes. Les charges ignifugeantes peuvent être choisies dans le groupe constitué par des composés intumescents, des composés halogénés, des composés phosphorés, des composés organométalliques, Al(OH)T,,, des argiles modifiées organiquement et un mélange de ceux-ci. Chaque couche ignifugeante peut en outre comprendre au moins un type de charges thermo-conductrices présentant une conductivité thermique supérieure ou égale à 5 W/(m.K). Les charges thermo-conductrices peuvent par exemple être choisies dans le groupe constitué par du graphite, du graphite expansible, du noir de carbone, des fibres de carbone, du nitrure de bore, de l'alumine et un mélange de ceux-ci, de préférence du graphite. Les charges thermo-conductrices améliorent le co- efficient de transfert de chaleur du matériau composite et de ce fait contribuent à l'uniformité de la température du ou des éléments avec le(s)quel(s) le matériau composite est en contact. Les charges thermo-conductrices se trouvent uniquement dans les couches ignifugeantes et ne se trouvent pas dans les pores de la couche support. A cet égard, il est nécessaire que la taille des charges thermo-conductrices soit supérieure à celle des pores du support poreux en céramique afin d'éviter une pénétration des charges thermo-conductrices dans les pores du support poreux, ce qui entraînerait une conduction électrique selon la direction de l'épaisseur du support poreux, situation qui pourrait entrainer un court-circuit. [0052] Selon un deuxième mode de réalisation de les couches ignifugeantes (2a et 2h) sont formées d'une couche métallique. Le métal peut être choisi parmi l'aluminium, le nickel, l'argent et le cuivre ou un mélange de ceux-ci. De préférence, il s'agit d'aluminium. [0053] Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, les couches ignifugeantes (2a et 2h) sont formées d'une couche de céramique. La céramique peut être choisie parmi : l'oxyde d'aluminium A1201, le dioxyde de silicium Si00, le dioxyde de zirconium Zr02 , l'oxyde de magnésium MgO, l'oxyde de calcium CaO et un mélange de ceux-ci. [0054] Outre leur propriété de bonne résistance au feu et aux fumées, les couches igni- fugeantes peuvent présenter également des propriétés thertno-conductrices soit du fait qu'elles contiennent, le cas échéant, au moins un type de charges thermo-conductrices, soit du fait qu'elles sont formées d'une couche métallique. [0055] Le matériau composite présente une enthalpie de fusion pouvant être supérieure ou égale à 100 J/g, de préférence supérieure ou égale à 140 J/g, plus préférentiellement supérieure ou égale à 160 11g. [0056] Le matériau composite selon l'invention peut être utilisé pour la gestion thermique d'éléments électrochimiques de tout type. Les technologies nickel-cadmium, nickel-métal hydrure, lithium-ion, sodium-ion et lithium-soufre sont néanmoins préférées. [0057] Utilisation du matériau composite dans une batterie : [0058] Le matériau composite selon l'invention peut être utilisé pour protéger de la pro- pagation de l'emballement thermique des éléments électrochimiques de différents formats. Ce peut être le format parallélépipèdique (prismatique), le format cylindrique ou le format pochette souple k pouch tell »). Les éléments électrochimiques comprennent un conteneur comportant une ouverture pour l'introduction d'un faisceau électrochimique, un fond et une paroi latérale cylindrique dans le cas d'éléments de format cylindrique ou quatre parois latérales planes dans le cas d'éléments de format prismatique. [0059] Plusieurs éléments électrochimiques sont placés dans un conteneur commun encore désigné par le terme de coffre de groupement, encore appelé coffre dans ce qui suit. Le 11 coffre est généralement de format parallélépipédique. Il est muni d'une plaque formant un fond et de parois latérales. [0060] Le matériau composite selon l'invention peut être placé dans le coffre à différents emplacements : [0061] a) Il peut être disposé entre deux éléments électrochimiques voisins. Le matériau composite est disposé entre les parois latérales des conteneurs de deux éléments électrochimiques voisins. Il peut occuper une partie ou la totalité de l'espace libre entre les deux éléments électrochimiques. Le format prismatique requiert un conteneur d'élément de format parallélépipédique. Il permet de garder le matériau composite sous une forme plane, donc plus facile à manipuler qu'une forme spiralée dans le cas d'un conteneur de format cylindrique. [0062] h) Il peut être disposé entre le fond du conteneur d'un élément électrochimique et la plaque formant le fond du coffre. [0063] c) Il peut être disposé entre un élément électrochimique et une paroi latérale du coffre. Il peut occuper une partie ou la totalité de l'espace libre entre un élément électrochimique et une paroi latérale du coffre. [0064] Plusieurs emplacements parmi ceux cités ci-avant peuvent être combinés. [0065] La figure 2 montre une section d'une batterie (6) comprenant en coffre (7) logeant trois éléments électrochimiques (8-1, 8-2, 8-3). Les différents emplacements a), b) et c) sont représentés. Les emplacements a) et c) sont avantageux en ce qu'ils permettent une dissipation de la chaleur selon une direction verticale. En effet, lorsque les couches ignifugeantes externes sont orientées verticalement et qu'elles comportent des charges thermo-conductrices, la dissipation de la chaleur s'effectue dans une direction verticale. La chaleur est drainée vers le dessus et le dessous de la batterie. Un dispositif de refroidissement, non représenté sur la figure 2, mais pouvant se situer au-dessus et/ ou au-dessous de la batterie permet d'évacuer la chaleur drainée par le matériau composite. [0066] Le matériau composite peut être utilisé dans des applications dans lesquelles les éléments sont chargés et/ou déchargés sous de forts courants, typiquement des éléments d'une batterie d'un véhicule électrique qui peuvent subir une décharge en environ 1 hem-e et une charge d'environ 5 minutes. [0067] Procédés de fabrication du matériau composite : [0068] Dans la description qui suit du procédé de préparation du matériau composite, le support poreux à base de céramique, le matériau à changement de phase, l'épaississant, le liant, le type de charges ignifugeantes et le type de charges thermo-conductrices sont tels que ceux décrits ci-avant pour la description du matériau composite. [0069] Le matériau composite selon l'invention peut être fabriqué par un procédé de fa- brication comprenant les étapes de : 12 a) fourniture d'un support poreux à base de céramique sous la forme d'une h) réalisation d'un mélange comprenant au moins un matériau à changement de phase et au moins un type de charges ignifugeantes, c) absorption du mélange obtenu à l'étape h) au sein des pores dudit support poreux, d) réalisation d'une couche extérieure ignifugeante sur les deux faces du support obtenu à l'étape c). [0070] L'épaisseur de la feuille de céramique peut aller de 0,2 à 10 mm, de préférence de 0,5 à 5 mm. [0071] Le mélange de l'étape h) peut être effectué dans une plage de température qui va de 45°C à 70°C, de préférence de 48°C à 65°C, plus préférentiellement de 50°C à 60°C. A titre d'exemple, lorsque la paraffine est utilisée comme matériau à changement de phase, elle passe de l'état solide à l'état liquide (fondu) dans une plage de température allant de 50°C et 57°C. [0072] Le mélange de l'étape h) peut comprendre en outre un liant et/ou un épaississant et/ ou au moins un type de charges thermo-conductrices à la condition que les charges thermo-conductrices aient une taille supérieure à la taille des pores du support à base de céramique afin d'éviter une conduction électrique dans l'épaisseur du matériau et afin de maintenir les propriétés d'isolant électrique de la couche support. [0073] L'imprégnation du mélange obtenu à l'étape h) au sein des pores de la couche support afin de parvenir à l'étape c), peut être effectuée par les techniques d'enduction classiques connues de l'homme du métier. [0074] Les couches extérieures ignifugeantes de l'étape d) peuvent être obtenues en ap- pliquant sur chaque face du support poreux un revêtement ignifugeant comprenant au moins un type de charges ignifugeantes, après un retour à l'état solide dudit au moins un matériau à changement de phase. Les charges ignifugeantes peuvent être des composés intumescents. Ce mode de réalisation est préféré car le matériau composite qui en résulte présente une très bonne résistance au feu et aux fumées. Le revêtement ignifugeant peut en outre comprendre des charges thenno-conductrices. [0075] Alternativement, les couches extérieures ignifugeantes de l'étape d) peuvent également être obtenues en déposant un film métallique par dépôt physique en phase vapeur (PVD), par projection ou par métallisation sous vide. On entend par « dépôt physique en phase vapeur (PVD) », un traitement de surface sous vide qui permet de déposer des films métalliques minces conformément à l'invention de quelques microns d'épaisseur. Le film métallique déposé est formé d'un métal pouvant être choisi parmi l'aluminium, le nickel, l'argent et le cuivre, de préférence de l'aluminium. [0076] Alternativement, les couches extérieures ignifugeantes de l'étape d) peuvent également être obtenues en déposant un film de céramique par pulvérisation ou projection. 13 REVENDICATIONS[Revendication 1] Matériau composite comprenant un support poreux (1) à hase de céramique dans lequel les pores (3) du support poreux contiennent au moins un matériau à changement de phase (4) et au moins un type de charges ignifugeantes (5), le support poreux comportant deux faces, chaque face étant revêtue d'une couche ignifugeante (2a, 2h). [Revendication 2] Matériau composite selon la revendication 1, dans lequel le type de charges ignifugeantes est choisi dans le groupe constitué par des composés intumescents, des composés halogénés, des composés phosphorés, des composés organométalliques, des argiles modifiées organiquement et un mélange de ceux-ci. [Revendication 3] Matériau composite selon la revendication 1 ou 2, présentant la forme d'une feuille ayant une épaisseur allant de 0,2 à 10 mm, de préférence de 0,5 à 5 mm [Revendication 4] Matériau composite selon l'une des revendications 1 à 3, présentant une enthalpie de fusion supérieure ou égale à 100 J/g, de préférence supérieure ou égale à 140 J/g. [Revendication 5] Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le matériau à changement de phase est choisi dans le groupe constitué par des paraffines, des sels hydratés et un mélange de ceux-ci, de préférence des paraffines. [Revendication 6] 6. Matériau composite selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau à changement de phase présente une température de fusion comprise entre 20 et 150 °C, de préférence entre 25 et 50 °C. [Revendication 7] Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la couche ignifugeante est formée d'un revêtement comprenant au moins un type de charges ignifugeantes. [Revendication 8] Matériau composite selon la revendication 7, dans lequel le revêtement comprend en outre au moins un type de charges thermo-conductrices. [Revendication 9] Matériau composite selon la revendication 8, dans lequel le type de charges thermo-conductrices est choisi dans le groupe constitué par du graphite, du graphite expansible, du noir de carbone, des libres de carbone, du nitrure de bore et un mélange de ceux-ci, de préférence du graphite. [Revendication 10] Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite couche ignifugeante est formée d'une couche métallique thermo-conductrice. 14 [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] [Revendication 14] [Revendication 15] [Revendication 16] [Revendication 17] Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite couche ignifugeante est formée d'une couche de céramique. Batterie (6) comprenant au moins deux éléments électrochimiques (8-1, 8-2, 8-3), et le matériau composite selon l'une des revendications précédentes, le matériau composite étant disposé entre lesdits au moins deux éléments électrochimiques. Batterie (6) comprenant: - un coffre (7) présentant un fond et plusieurs parois latérales, - au moins deux éléments électrochimiques (8-1, 8-2, 8-3), - le matériau composite selon l'une des revendications 1 à 11, le matériau composite étant disposé entre le fond du coffre et au moins un élément électrochimique et/ou entre une ou plusieurs des parois latérales et au moins un élément électrochimique. Batterie selon les revendications 12 et 13, comprenant : - un coffre (7) présentant un fond et plusieurs parois latérales, - au moins deux éléments électrochimiques (8-1, 8-2, 8-3), et - le matériau composite selon l'une des revendications 1 à 11, ledit matériau composite étant disposé entre lesdits au moins deux éléments électrochimiques et entre le fond du coffre et au moins un élément électrochimique, et/ou entre une ou plusieurs des parois latérales et au moins un élément électrochimique. Procédé de fabrication d'un matériau composite, le procédé comprenant les étapes suivantes: a) fourniture d'un support poreux (1) à base de céramique sous la forme d'une feuille, b) réalisation d'un mélange comprenant au moins un matériau à changement de phase (4) et au moins un type de charges ignifugeantes (5), c) absorption du mélange obtenu à l'étape b) au sein des pores dudit support poreux ; d) réalisation d'une couche extérieure ignifugeante (2a, 2b) sur les deux faces du support obtenu à l'étape c). Procédé de fabrication selon la revendication 15, dans lequel l'étape d) consiste à appliquer un revêtement comprenant au moins un type de charges ignifugeantes. Procédé de fabrication selon la revendication 16, dans lequel le revêtement comprend en outre au moins un type de charges thermo- 15 [Revendication 18] conductrices. [Revendication 19] Procédé de fabrication selon la revendication 15, dans lequel l'étape d) consiste à déposer un film métallique par dépôt physique en phase vapeur (PVD), par projection ou par métallisation sous vide. Procédé de fabrication selon la revendication 15, dans lequel l'étape d) consiste à déposer un film de céramique par pulvérisation ou projection.