Brevet FR3129774A1 — publié le 20230602

Dispositif de contention pour module d’accumulateur (1) électrochimique prismatique ou en sachets souples, ce dispositif de contention comportant une première plaque de contention (4), une deuxième plaque de contention (5), un lien de cerclage (3), et un mécanisme de serrage (6). Le lien de cerclage (3) comporte au moins une boucle de matériau souple qui comprend une portion centrale (15) formée de deux brins (16,17), et deux portions d’extrémité formant un premier coude d’attache (18) et un deuxième coude d’attache (19). Le mécanisme de serrage (6) comporte deux terminaux de maintien (7,8), chaque coude d’attache (18,19) étant crocheté sur un desdits terminaux de maintien (7,8), au moins l’un des coudes d’attache (18,19) étant monté sur un charriot mobile (11) . Figure pour l’abrégé : Fig.3 Dispositif et procédé de contention pour module d’accumulateur électrochimique à plaques de contention L’invention concerne le domaine du stockage d’énergie électrique et vise les techniques de contention nécessaires pour la mise en œuvre des accumulateurs électrochimiques prismatiques ou en sachets souples, qu’ils soient embarqués dans des véhicules ou stationnaires. ART ANTÉRIEUR Certains accumulateurs électrochimiques prismatiques, agencés dans des contenants souples ou rigides, nécessitent l’application d’une force de compression sur leurs faces latérales afin d’empêcher la délamination des couches internes, ce qui dégraderait la durée de vie et les performances de ces accumulateurs. Le document US8054041 décrit un dispositif de contention pour accumulateur électrochimique, comportant une sangle et un dispositif de mise en tension de type ridoir permettant de rapprocher par serrage les deux extrémités de la sangle et exercer ainsi une contention sur l’accumulateur. On connait par ailleurs des moyens mécaniques de mise en contention consistant en des tirants transversaux au module d’accumulateur et adaptés à serrer mutuellement deux plaques de contention appliquées sur les faces latérales du module. Ces tirants peuvent être soudés ou vissés sur les plaques latérales. Ces solutions permettent d’exercer une force de serrage plus importante que les solutions impliquant une sangle et sont donc plus adaptées aux accumulateurs électrochimiques récents. Cependant, ces solutions sont couteuses, difficiles à mettre en place et sont peu flexibles, le démontage de l’accumulateur électrochimique devenant difficile, voire impossible. Le document DE4226428 décrit également un module d’accumulateur équipé de deux plaques de contention serrées par des sangles de cerclage. Les plaques de contention sont bombées et les sangles de cerclage déforment ces plaques en comprimant le module d’accumulateur. L’invention a pour but d’améliorer les moyens de contention pour accumulateurs électrochimiques de l’art antérieur. À cet effet, l’invention vise un dispositif de contention pour module d’accumulateur électrochimique prismatique ou en sachets souples, ce dispositif de contention comportant une première plaque de contention, une deuxième plaque de contention, un lien de cerclage, et un mécanisme de serrage. Le lien de cerclage comporte au moins une boucle de matériau souple qui comprend une portion centrale formée de deux brins, et deux portions d’extrémité formant un premier coude d’attache et un deuxième coude d’attache. Le mécanisme de serrage comporte deux terminaux de maintien, chaque coude d’attache étant crocheté sur un desdits terminaux de maintien, au moins l’un des coudes d’attache étant monté sur un charriot mobile. Selon un autre objet, l’invention vise un module d’accumulateur électrochimique prismatique ou en sachets souples, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de contention tel que décrit ci-dessus. Le dispositif et le procédé selon l’invention permettent l’utilisation d’un lien de cerclage même dans le cas des accumulateurs électrochimiques récents qui requièrent l’exercice d’une importante force de serrage sur leurs faces latérales. Le mécanisme de serrage permet la mise en tension contrôlée du lien de cerclage, même pour une forte tension, avec un encombrement et une masse réduits compte tenu de la force de contention exercée. La notion de contention s’entend ici comme la mise en compression des faces latérales d’un module d’accumulateur électrochimique. Le lien de cerclage est constitué d’une boucle de matériau souple, c’est-à-dire qu’il a une forme d’anneau fermé. Le dispositif selon l’invention ne requiert pas de mécanisme de serrage de type boucle, où les extrémités d’un lien en forme de sangle doivent être engagées par plusieurs tours ou saisies dans des fentes. Le lien de cerclage est engagé sur le module d’accumulateur de manière extrêmement simple : en disposant au moins une boucle de matériau souple autour du module, de sorte que la portion centrale exerce une contention au moins sur une plaque de contention, et en engageant au moins l’un des coudes d’attache sur le charriot mobile. L’invention est particulièrement adaptée à l’utilisation d’un lien souple textile en forme de boucle, qui présente de nombreux avantages pour cette application, mais qui ne sont pas compatibles avec les dispositifs de contention de l’art antérieur. Les liens textiles tels que les tresses textiles réalisées en fibres techniques (aramide, par exemple) présentent une faible masse, une limite de rupture extrêmement élevée, autorisant des forces de serrage très importantes, un faible allongement (de moins de 5 %, voire de l’ordre de 1 %). Ces tresses techniques sont de plus électriquement isolantes, ce qui est un élément de sécurité pour une batterie de tension élevée comme celles des batteries de véhicules électriques (dont la tension est généralement de l’ordre de 400 V). Le lien de cerclage présente alors l’avantage d’être très compact, isolant électriquement, et très robuste à la traction tout en ayant une faible élasticité, caractéristique importante pour assurer une compression homogène pendant toute la durée de vie de la batterie. Un tel dispositif de contention bénéficie d’une mise en place aisée et sans risque électrique, ce qui lui permet d’être mis en œuvre dans des accumulateurs électrochimiques de forte tension même à proximité des bornes de connexion. Les accumulateurs électrochimiques utilisés dans les véhicules électriques, par exemple, présentent à la fois des bornes de connexion délivrant un niveau de tension qui représente un danger, et une configuration confinée avec peu d’espace pour la disposition des moyens de contention. Des accumulateurs électrochimiques de forte tension et de forte densité d’énergie peuvent ainsi être mis en œuvre avec une force de contention élevée, et ce de manière flexible et modulaire en permettant de plus un démontage aisé qui augmente la réparabilité de l’ensemble. Le dispositif selon l’invention exerce une force de contention sur le module d’accumulateur, par un guidage (par exemple en translation) par rapport à l’une des plaques de contention, et non en exerçant une tension relative entre deux extrémités d’un lien de contention ouvert, comme c’est le cas généralement dans l’art antérieur. Le dispositif selon l’invention permet par ailleurs un serrage simultané de deux brins de cerclage entourant le module d’accumulateurs, là où les dispositifs de l’art antérieur nécessitent deux sangles et les deux boucles de serrage associées, ce qui entraine un gain de poids, une simplification du procédé de serrage et de desserrage, un gain de cout, et une meilleure fiabilité. De plus, le serrage des deux brins de cerclage s’équilibre lui-même durant le serrage. La compression est alors homogène sur les plaques de compression. Selon un mode de réalisation, le chariot mobile est intégré à la plaque de contention correspondante, c’est-à-dire à la plaque de contention par rapport à laquelle il est mobile. Un important gain de compacité est ainsi permis, le module d’accumulateur ne présentant ainsi pas de boucles ou mécanismes externes souvent proéminents dans l’art antérieur. Le dispositif de contention selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison : – la boucle de matériau souple est réalisée par une tresse textile ; – le lien de cerclage comporte une seule boucle de matériau souple ; – le premier coude d’attache est crocheté sur un premier terminal de maintien rapporté sur la première plaque de contention, et le deuxième coude d’attache est crocheté sur un deuxième terminal de maintien rapporté sur la première plaque de contention, le deuxième terminal de maintien comportant ledit charriot mobile ; – les deux brins de la portion centrale de la boucle de matériau souple entourent la deuxième plaque de contention ; – les deux brins de la portion centrale de la boucle de matériau souple sont disposés parallèlement, à distance l’un de l’autre ; – chaque terminal de maintien comporte un moyen d’écartement des brins de la portion centrale de la boucle de matériau souple ; – le premier terminal de maintien comporte un bossage muni d’une face de contact pour le coude d’attache, ce bossage étant saillant de la première plaque de contention ; – le deuxième terminal de maintien comporte un bossage muni d’une face de contact pour le coude d’attache, ce bossage étant saillant de la première plaque de contention ; – le deuxième terminal de maintien comporte un moyen de tension adapté à repousser le charriot mobile en direction du premier terminal de maintien ; – le premier terminal de maintien comporte un charriot mobile supplémentaire sur lequel est crocheté le premier coude d’attache de la boucle de matériau souple ; – le charriot mobile est intégré à la plaque de contention correspondante ; – le charriot mobile comporte des coulisseaux engagés dans des glissières pratiquées dans l’épaisseur de ladite plaque de contention ; – le charriot mobile est monté sur une plaque de support qui est rapportée sur la plaque de contention correspondante ; – le charriot mobile comporte une came présentant une première position angulaire extrême de montage et une deuxième position angulaire extrême de serrage ; – l’un des terminaux de maintien comporte une tête amovible de calibrage de la force de serrage. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels : – La illustre schématiquement un module d’accumulateur selon l’invention ; – la est une vue schématique en coupe verticale du module d’accumulateur de la ; – la est une vue en perspective d’un module d’accumulateur avec un dispositif de contention selon un premier mode de réalisation de l’invention ; – la est une vue de face du module d’accumulateur de la ; – la est une vue en coupe d’une plaque de contention du module d’accumulateur de la ; – la représente le charriot mobile du module d’accumulateur de la ; – la représente un dispositif de contention selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; – la illustre un dispositif de contention selon un troisième mode de réalisation de l’invention ; – la illustre un dispositif de contention selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. Dispositif de contention pour module d’accumulateur (1) électrochimique prismatique ou en sachets souples, ce dispositif de contention comportant une première plaque de contention (4), une deuxième plaque de contention (5), un lien de cerclage (3), et un mécanisme de serrage (6), ce dispositif de contention étant caractérisé en ce que : le lien de cerclage (3) comporte au moins une boucle de matériau souple qui comprend une portion centrale (15) formée de deux brins (16,17), et deux portions d’extrémité formant un premier coude d’attache (18) et un deuxième coude d’attache (19) ; et en ce que le mécanisme de serrage (6) comporte deux terminaux de maintien (7,8), chaque coude d’attache (18,19) étant crocheté sur un desdits terminaux de maintien (7,8), au moins l’un des coudes d’attache (18,19) étant monté sur un charriot mobile (11). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle de matériau souple est réalisée par une tresse textile. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien de cerclage (3) comporte une seule boucle de matériau souple. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier coude d’attache (18) est crocheté sur un premier terminal de maintien (7) rapporté sur la première plaque de contention (4), et en ce que le deuxième coude d’attache (18) est crocheté sur un deuxième terminal de maintien (8) rapporté sur la première plaque de contention (4), le deuxième terminal de maintien (8) comportant ledit charriot mobile (11). Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les deux brins (16,17) de la portion centrale (15) de la boucle de matériau souple entourent la deuxième plaque de contention (5). Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux brins (16,17) de la portion centrale (15) de la boucle de matériau souple sont disposés parallèlement, à distance l’un de l’autre. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque terminal de maintien (7,8) comporte un moyen d’écartement des brins (16,17) de la portion centrale (15) de la boucle de matériau souple. Dispositif selon l’une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le premier terminal de maintien (7) comporte un bossage (9) muni d’une face de contact (10) pour le coude d’attache (18), ce bossage (9) étant saillant de la première plaque de contention (4). Dispositif selon l’une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le deuxième terminal de maintien (8) comporte un bossage (13) muni d’une face de contact (14) pour le coude d’attache (19), ce bossage (13) étant saillant de la première plaque de contention (4). Dispositif selon l’une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le deuxième terminal de maintien (8) comporte un moyen de tension (21) adapté à repousser le charriot mobile (11) en direction du premier terminal de maintien (7). Dispositif selon l’une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que le premier terminal de maintien (7) comporte un charriot mobile supplémentaire (11’) sur lequel est crocheté le premier coude d’attache (18) de la boucle de matériau souple. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le charriot mobile (11) est intégré à la plaque de contention (4) correspondante. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le charriot mobile (11) comporte des coulisseaux (23) engagés dans des glissières (20) pratiquées dans l’épaisseur de ladite plaque de contention (4). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le charriot mobile (11) est monté sur une plaque de support (25) qui est rapportée sur la plaque de contention correspondante. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le charriot mobile (11) comporte une came (27) présentant une première position angulaire extrême de montage et une deuxième position angulaire extrême de serrage. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que l’un des terminaux de maintien (7,8) comporte une tête amovible (29) de calibrage de la force de serrage. Module d’accumulateur (1) électrochimique prismatique ou en sachets souples, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de contention selon l’une des revendications 1 à 16.