Brevet FR3125171A1 — publié le 20230113

L’invention concerne un composant (16), notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille (32) contenant une matière plastique, une partie (33) en matière plastique en contact avec la feuille et un insert (34), notamment un insert métallique, cet insert étant au moins partiellement pris dans la partie (33) en matière plastique, la feuille comprenant un trou (35) en regard de l’insert. Figure pour l’abrégé : Figure 2 Composant pour un module de stockage d’énergie électrique La présente invention concerne un composant, notamment une enveloppe pour un module de stockage d’énergie électrique et un module comprenant une pluralité de cellules de batterie maintenue par une telle enveloppe. Les demandes de brevet US2017176108 et WO 2013056938 décrivent des échangeurs de chaleur pour refroidir des cellules de batterie. Par ailleurs la demande de brevet US 2011/0206967 A 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 caloporteur. La présente invention vise notamment à améliorer les boitiers pour recevoir des cellules de batterie rangées ou empilées. La présente invention a ainsi pour objet un composant, notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille contenant une matière plastique, une partie en matière plastique en contact avec la feuille et un insert, notamment un insert métallique, cet insert étant au moins partiellement pris dans la partie en matière plastique, la feuille comprenant un trou en regard de l’insert. L’invention permet, grâce au trou dans la feuille dont la présence est expliquée plus bas, d’avoir un positionnement précis de l’insert relativement à la feuille et à la partie en matière plastique. Sans la présence du trou, il serait difficile de positionnement à l’aveugle l’insert. L’insert peut être traversant ou borgne. Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert est métallique, notamment réalisé en aluminium. En variante, l’insert peut être réalisé en un matériau composite avec par exemple du plastique. En variante encore, l’insert peut être en matière plastique. Selon l’un des aspects de l’invention, l‘insert comporte un taraudage agencé pour coopérer avec un organe de fixation, par exemple une vis. Cet organe de fixation est notamment agencé pour permettre la fixation d’une ou plusieurs cellules de batterie sur le composant qui sert alors de réceptacle pour cette ou ces cellules de batterie. Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comporte une collerette, notamment de pourtour circulaire, venant en appui sur la partie en matière plastique. Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comporte une colonne creuse qui comprend un taraudage. Cette colonne creuse est prise dans la partie en matière plastique. Selon l’un des aspects de l’invention, la collerette de l’insert se situe sur un côté de la partie en matière plastique qui est opposé au côté où se situe la feuille. Selon l’un des aspects de l’invention, cette colonne creuse se raccorde à la collerette. Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique en contact avec la feuille présente une forme de plot. Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique comporte un passage qui loge au moins partiellement l’insert, notamment la colonne creuse de l’insert. Selon l’un des aspects de l’invention, ce passage débouche sur le trou formé dans la feuille. Selon l’un des aspects de l’invention, le trou sur la feuille présente un contour circulaire. Selon l’un des aspects de l’invention, le diamètre du trou dans la feuille est plus petit que le diamètre du passage qui est notamment de forme cylindrique. Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille comprend un rebord replié vers l’insert, l’extrémité de ce rebord formant le trou. Selon l’un des aspects de l’invention, ce rebord est formé lors d’un perçage de la feuille par un outil de centrage sous forme de pion. Cet outil déforme la feuille en créant ce repli avant que le perçage se fasse effectivement, laissant apparaitre le trou. Selon l’un des aspects de l’invention, l’outil de centrage est agencé pour participer au bon positionnement de l’insert par rapport à la feuille et à la partie en maitre plastique. Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique dans laquelle est pris l’insert est formé par surmoulage de la feuille. En variante, le trou dans la feuille est fait préalablement à la mise en place de l’outil de centrage. Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille comporte un matériau de renfort, notamment à base de fibres de carbone et/ou de verre, ce matériau de renfort étant incorporé dans une matière plastique de la feuille. Cette feuille est ainsi en matériau composite. Cette matière plastique de la feuille peut être du Polypropylène (PP), Polyéthylène haute densité (PEHD), Polyamide (PA), un alliage de polycarbonate polytéréphtalate de butylène (PC/PBT), polycarbonate (PC), un Acrylate, une Polyuréthane, une thermoplastique (TPU). Selon l’un des aspects de l’invention, le composant forme une enveloppe définissant un boitier pour recevoir des éléments tels que des éléments de batterie. Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique qui reçoit l’insert s’étend par exemple sur une périphérie de la feuille, et reçoit une pluralité d’inserts qui forment plusieurs points de fixation, par exemple pour des cellules de batterie. L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication d’un composant, notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille contenant une matière plastique, une partie en matière plastique en contact avec la feuille et un insert, notamment un insert métallique, le procédé comportant l’étape suivante : surmouler une matière plastique sur la feuille pour former la partie qui maintient l’insert, avec cet insert qui est maintenu à l‘aide de deux outils de centrage, le premier outil pénétrant dans l’insert depuis une extrémité de cet insert, et le deuxième outil de centrage venant sur l’autre extrémité de l’insert de sorte que les deux outils de centrage soient centrés l’un vis-à-vis de l’autre, ce qui permet de maintenir l’insert dans une position souhaitée lors du surmoulage. Selon l’un des aspects de l’invention, le premier outil de centrage comporte un pion qui pénètre dans l’insert, ce pion comprenant un bout conique qui vient coopérer avec un creux de forme complémentaire du deuxième outil de centrage lorsque les deux outils sont en place l’un contre l’autre pour le maintien de l’insert lors du surmoulage. Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième outil est agencé pour percer la feuille lorsque ce deuxième outil se rapproche du premier outil. Selon l’un des aspects de l’invention, ces outils sont retirés en fin d’opération de fabrication. Selon l’un des aspects de l’invention, le diamètre du premier outil est plus petit que le diamètre du deuxième outil. Le procédé selon l’invention permet d’éviter que la matière plastique lors du surmoulage ne s’infiltre à l’intérieur de l’insert, grâce notamment à la présence des outils de centrage. L’invention concerne encore un module de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie notamment disposées suivant une rangée, et une enveloppe formée par le composant précité et recevant les cellules de batterie. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : est une vue schématique d’un module de stockage d’énergie électrique selon un exemple de l’invention, représente schématiquement et partiellement un composant du module de la , avec les outils, représente schématiquement et partiellement le composant de la , sans les outils. On représente sur la un module de stockage d’énergie électrique 10 pour véhicule automobile. Le véhicule automobile peut notamment être une voiture, un camion, un bus. Le dispositif de stockage d’énergie électrique 10 comporte un boîtier 12 et des cellules 14 de stockage d’énergie électrique. Les cellules 14 sont par exemple montées électriquement en série. Le boîtier 12 est formé d’un réceptacle 16 inférieur et d’une pièce rapportée 18 destinée à fermer le boîtier 12 pour protéger les cellules 14. La pièce rapportée 18 est ici un couvercle, qui vient recouvrir un logement 20 défini par le réceptacle 16. Le réceptacle 16 a une forme de cuvette, avec une paroi fond 26 et des parois latérales 28. Le réceptacle 16 forme une enveloppe ou composant au sens de la présente invention. Le réceptacle 16 peut comporter des rebords 30. Comme visible sur les figures 3 et 4, le composant ou réceptacle 16 comporte une feuille 32 contenant une matière plastique, une partie 33 en matière plastique en contact avec la feuille 32 et un insert métallique 34. Cet insert 34 est au moins partiellement pris dans la partie 33 en matière plastique. La feuille 32 comprend un trou 35 en regard de l’insert 34. L’insert 34 est réalisé en aluminium. En variante, l’insert 34 peut être réalisé en un matériau composite avec par exemple une matrice plastique et une charge de renfort en fibres de verre. En variante encore, l’insert 34 peut être en matière plastique. L‘insert 34 comporte un taraudage 36 agencé pour coopérer avec un organe de fixation, par exemple une vis, non représentée. Cet organe de fixation est agencé pour permettre la fixation d’une ou plusieurs cellules 14 de batterie sur le composant 16 qui est un réceptacle 16 pour ces cellules de batterie. L’insert 34 comporte une collerette 37, de pourtour circulaire, venant en appui sur la partie 33 en matière plastique. L’insert 34 comporte une colonne creuse 38 qui comprend le taraudage 36. Cette colonne creuse 38 est prise dans la partie 33 en matière plastique. La collerette 37 de l’insert se situe sur un côté de la partie 33 en matière plastique qui est opposé au côté où se situe la feuille 32. Cette colonne creuse 38 se raccorde à la collerette 37. La partie 33 en matière plastique en contact avec la feuille 32 présente une forme de plot. La partie 33 en matière plastique comporte un passage 39 qui loge l’insert 34, notamment la colonne creuse de l’insert. Ce passage 39 débouche sur le trou 35 formé dans la feuille 32. Le trou 35 sur la feuille 32 présente un contour circulaire. Le diamètre D1 du trou 35 dans la feuille est plus petit que le diamètre D2 du passage 39 qui est de forme cylindrique. La feuille 32 comprend un rebord 40 replié vers l’insert 34, l’extrémité de ce rebord formant le trou 35, comme visible sur la . Ce rebord 40 est formé lors d’un perçage de la feuille 32 par un outil de centrage 41 sous forme de pion. Cet outil 41 déforme la feuille 32 en créant ce rebord replié 40 avant que le perçage se fasse effectivement, laissant apparaitre le trou 35, comme visible sur la figure 4. L’outil de centrage 41 est agencé pour participer au bon positionnement de l’insert 34 par rapport à la feuille 32 et à la partie 33 en maitre plastique. La partie 33 en matière plastique dans laquelle est pris l’insert 34 est formé par surmoulage de la feuille 32. En variante, le trou 35 dans la feuille 32 peut être fait préalablement à la mise en place de l’outil de centrage 41. La feuille 32 comporte un matériau de renfort, notamment à base de fibres de carbone et/ou de verre, ce matériau de renfort étant incorporé dans une matière plastique de la feuille. Cette feuille 32 est ainsi en matériau composite. Cette matière plastique de la feuille 32 peut être du Polypropylène (PP), Polyéthylène haute densité (PEHD), Polyamide (PA), un alliage de polycarbonate polytéréphtalate de butylène (PC/PBT), polycarbonate (PC), un Acrylate, une Polyuréthane, une thermoplastique (TPU). Le composant ou réceptacle 16 forme ainsi une enveloppe définissant un boitier pour recevoir des éléments tels que des éléments de batterie. La partie 33 en matière plastique qui reçoit l’insert 34 s’étend par exemple sur une périphérie 43 de la feuille, et reçoit une pluralité d’inserts 34 qui forment plusieurs points de fixation pour des cellules de batterie. La fabrication d’un composant 16 comporte l’étape suivante : surmouler une matière plastique sur la feuille 32 pour former la partie 33 qui maintient l’insert 34, avec cet insert qui est maintenu à l‘aide de deux outils de centrage 41 et 47, le premier outil 47 pénétrant dans l’insert 34 depuis une extrémité de cet insert 34, et le deuxième outil de centrage 41 venant sur l’autre extrémité de l’insert 34 de sorte que les deux outils de centrage 41 et 47 soient centrés l’un vis-à-vis de l’autre, ce qui permet de maintenir l’insert 34 dans une position souhaitée lors du surmoulage. Le premier outil de centrage 47 comporte un pion 48 qui pénètre dans l’insert 34, ce pion 48 comprenant un bout conique 49 qui vient coopérer avec un creux 50 de forme complémentaire du deuxième outil de centrage 41 lorsque les deux outils 41 et 47 sont en place l’un contre l’autre pour le maintien de l’insert 34 lors du surmoulage. Le deuxième outil 41 est agencé pour percer la feuille 32 lorsque ce deuxième outil se rapproche du premier outil. Ces outils 41 et 47 sont retirés en fin d’opération de fabrication. Le diamètre du premier outil 47 est plus petit que le diamètre du deuxième outil 41. Composant (16), notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules (14) de batterie, ce composant comportant une feuille (32) contenant une matière plastique, une partie (33) en matière plastique en contact avec la feuille et un insert (34), notamment un insert métallique, cet insert étant au moins partiellement pris dans la partie (33) en matière plastique, la feuille comprenant un trou (35) en regard de l’insert. Composant selon la revendication précédente, dans lequel l’insert (34) est métallique, notamment réalisé en aluminium. Composant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l‘insert (34) comporte un taraudage (36) agencé pour coopérer avec un organe de fixation, par exemple une vis. Composant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l‘insert (34) comporte une collerette, notamment de pourtour circulaire, venant en appui sur la partie en matière plastique. Composant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la partie (33) en matière plastique comporte un passage (39) qui loge au moins partiellement l’insert (34), notamment une colonne creuse de l’insert. Composant selon la revendication précédente, dans lequel ce passage (39) débouche sur le trou (35) formé dans la feuille. Composant selon la revendication précédente, dans lequel le diamètre du trou (35) dans la feuille est plus petit que le diamètre du passage (36) qui est notamment de forme cylindrique. Composant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la feuille comprend un rebord replié (40) vers l’insert, l’extrémité de ce rebord formant le trou (35). Composant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la feuille comporte un matériau de renfort, notamment à base de fibres de carbone et/ou de verre, ce matériau de renfort étant incorporé dans une matière plastique de la feuille. Cette feuille est ainsi en matériau composite. Procédé de fabrication d’un composant (16), notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille contenant une matière plastique, une partie en matière plastique en contact avec la feuille et un insert, notamment un insert métallique, le procédé comportant l’étape suivante : surmouler une matière plastique sur la feuille (32) pour former la partie (33) qui maintient l’insert, avec cet insert qui est maintenu à l‘aide de deux outils de centrage, le premier outil pénétrant dans l’insert depuis une extrémité de cet insert, et le deuxième outil de centrage venant sur l’autre extrémité de l’insert de sorte que les deux outils de centrage soient centrés l’un vis-à-vis de l’autre, ce qui permet de maintenir l’insert dans une position souhaitée lors du surmoulage. .