Brevet FR3128318A1 — publié le 20230421

Cellule poche et batterie de stockage d’électricité La cellule poche comprenant : - une poche (5) étanche ; - une électrode positive (21) sortant de la poche (5) à travers un grand bord supérieur (11) longitudinal; - une électrode négative (25) sortant de la poche (5) à travers le grand bord supérieur (11) ; le grand bord supérieur (11) de la tranche (9) présentant longitudinalement une longueur de bord ; l’électrode positive (21) et l’électrode négative (25) présentant ensemble, longitudinalement, une longueur d’électrode supérieure à 70 %, et de préférence supérieure ou égale à 80 % de la longueur de bord Figure pour l'abrégé : 2 Cellule poche et batterie de stockage d’électricité La présente invention concerne en général les batteries électriques équipées de cellules de stockage d’électricité de type poche. La demande déposée en France sous le numéro FR2108152 décrit une première solution technique pour organiser le refroidissement de cellules de type poche dans une batterie de stockage d’électricité. Plusieurs cellules sont surmoulées dans une résine, de manière à constituer un module cohérent. Des conduits sont ménagés à l’intérieur du module, pour permettre le refroidissement des cellules poche à l’aide d’un liquide diélectrique. Ce liquide circule au contact direct des électrodes des cellules poche. Il refroidit également les petits côtés des cellules poches, ainsi que les grands côtés à travers la résine. Enfin, des plaques thermiquement conductrices sont accolées contre les grandes faces des cellules poches, de manière à conduire la chaleur dégagée par ces grandes faces jusqu’aux conduits dans lesquels circulent le liquide diélectrique. Une seconde solution technique, illustrée sur la , consiste à accoler les cellules poche CP les unes contre les autres, des plaques P d’un matériau tel que l’aluminium étant interposées entre les grandes faces des cellules voisines. Les plaques d’aluminium conduisent la chaleur dégagée par les cellules jusqu’à une plaque de base PB, au contact de laquelle circule un fluide caloporteur FC. La première solution technique est encombrante et présente le défaut de mettre en œuvre un grand nombre de pièces. Par ailleurs, l’assemblage des modules est relativement complexe. La seconde solution technique présente les mêmes défauts. Dans ce contexte, l’invention vise à proposer selon un premier aspect une cellule poche de conception nouvelle, qui peut être intégrée plus facilement dans une batterie de stockage d’électricité refroidie par un fluide diélectrique, et qui offre d’excellentes performances pour le refroidissement. À cette fin, l’invention porte sur un premier aspect sur une cellule poche de stockage d’électricité, comprenant : - une poche étanche en un matériau flexible, présentant deux grandes faces opposées l’une à l’autre et une tranche raccordant les deux grandes faces l’une à l’autre, la tranche comprenant un grand bord supérieur longitudinal et un grand bord inférieur longitudinal opposés l’un à l’autre, la tranche comprenant également deux petits bords opposés l’un à l’autre et raccordant le grand bord supérieur et le grand bord inférieur l’un à l’autre ; - une anode et une cathode, disposées à l’intérieur de la poche; - une électrode positive sortant de la poche à travers le grand bord supérieur, l’électrode positive ayant une partie positive interne située à l’intérieur de la poche et raccordée électriquement à l’anode, et une partie positive externe située à l’extérieur de la poche; - une électrode négative sortant de la poche à travers le grand bord supérieur, l’électrode négative ayant une partie négative interne située à l’intérieur de la poche et raccordée électriquement à la cathode, et une partie négative externe située à l’extérieur de la poche; le grand bord supérieur de la tranche présentant longitudinalement une longueur de bord ; l’électrode positive et l’électrode négative présentant ensemble, longitudinalement, une longueur d’électrode supérieure à 70 %, et de préférence supérieure ou égale à 80 % de la longueur de bord.. Ainsi, l’électrode positive et l’électrode négative sont rassemblées sur le même côté de la poche, ce qui facilite l’intégration de la cellule poche dans une batterie. Le grand bord inférieur peut être disposé contre la surface d’appui de l’enveloppe de batterie, toutes les électrodes étant alors tournées vers le couvercle. Le fait de rassembler les deux électrodes sur un même côté permet également d’utiliser commodément ces électrodes pour le refroidissement des cellules poche, en faisant facilement circuler le fluide diélectrique au contact des deux électrodes. Dans FR2108152, les deux électrodes sont situées une sur chaque petit côté de la poche, de telle sorte qu’il est nécessaire de disposer de deux canaux de circulation, aux deux extrémités de la cellule, pour le refroidissement des deux électrodes. Par ailleurs, le fait de prévoir des électrodes les plus longues possible suivant la direction longitudinale permet d’améliorer les transferts thermiques entre l’intérieur de la cellule et le fluide diélectrique servant à refroidir la cellule poche, et plus précisément entre l’intérieur de la cellule poche et les électrodes. La cellule poche peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les électrodes positive et négative sont des plaques s’étendant dans un même plan contenant la direction longitudinale et une direction d’élévation, sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale ; - la poche présente suivant la direction d’élévation une hauteur de poche ; la partie négative externe présente, suivant la direction d’élévation, une hauteur d’électrode négative telle que la hauteur de poche soit comprise entre 2 et 5 fois la hauteur de la partie négative externe de l’électrode négative, et/ou la partie positive externe présente, suivant la direction d’élévation, une hauteur d’électrode positive telle que la hauteur de poche soit comprise entre 2 et 5 fois la hauteur de la partie positive externe de l’électrode positiv e ; - les électrodes positive et négative présentent ensemble, dans ledit plan, une superficie d’électrode, la poche présentant, dans ledit plan, une section ayant une superficie de poche comprise entre 7 et 11 fois la superficie d’électrode. . Selon un second aspect, l’invention porte sur une batterie de stockage d’électricité, comprenant : - une pluralité de cellules poches de stockage d’électricité, chaque cellule poche comprenant : * une poche étanche en un matériau flexible, présentant deux grandes faces opposées l’une à l’autre et une tranche raccordant les deux grandes faces l’une à l’autre, la tranche comprenant un grand bord supérieur longitudinal et un grand bord inférieur longitudinal opposés l’un à l’autre, la tranche comprenant également deux petits bords opposés l’un à l’autre et raccordant le grand bord supérieur et le grand bord inférieur l’un à l’autre ; * une anode et une cathode, disposées à l’intérieur de la poche; * une électrode positive sortant de la poche à travers le grand bord supérieur, l’électrode positive ayant une partie positive interne située à l’intérieur de la poche et raccordée électriquement à l’anode, et une partie positive externe située à l’extérieur de la poche; * une électrode négative sortant de la poche à travers le grand bord supérieur, l’électrode négative ayant une partie négative interne située à l’intérieur de la poche et raccordée électriquement à la cathode, et une partie négative externe située à l’extérieur de la poche; - une enveloppe externe, délimitant intérieurement un volume de réception pour les cellules poches, les cellules poches étant agencées de telles sorte que les grands bords supérieurs soient tournés dans une même direction supérieure; - un circuit de refroidissement des cellules poches contenant un fluide diélectrique, le circuit de refroidissement étant configuré pour que le fluide diélectrique circule au contact direct des électrodes positives et négatives des cellules poches.. Ainsi, dans cette batterie de stockage d’électricité, toutes les électrodes pointent dans la même direction. Il est donc facile d’aménager un circuit de refroidissement au contact direct des électrodes, ce contact permettant un refroidissement efficace des cellules poches à un moindre coût. La conception de la batterie de stockage d’électricité est considérablement simplifiée comparé notamment à la situation décrite dans FR2108152. La batterie de stockage d’électricité peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les cellules poches sont refroidies seulement par circulation du fluide diélectrique au contact direct des électrodes positives et négatives des cellules poches ; - les cellules poches présentent les caractéristiques définies ci-dessus ; - les grands bords supérieurs des cellules poches définissent une surface supérieure, la batterie comprenant une plaque ayant une surface inférieure placée en vis-à-vis de la surface supérieure, une pluralité de canaux de circulation du fluide diélectrique étant ménagés dans la surface inférieure, les électrodes positives et négatives des cellules poches étant engagées dans les canaux ; - les canaux sont rectilignes et s’étendent sur sensiblement toute la largeur de la batterie, les cellules poches étant agencées de telles sorte que les électrodes positives et négatives s’inscrivent dans une pluralité de lignes droites parallèles entre elles, les électrodes positives et négatives s’inscrivant dans une même ligne droite étant engagées dans le même canal ; - la batterie comprend des poutres rigidement fixées à l’enveloppe et, délimitant dans le volume de réception, une pluralité de logement, les cellules poches étant distribués dans plusieurs modules, chaque module étant inséré dans un des logements et rigidement fixé aux poutres par une couche de résine élastique ; - plusieurs modules sont insérés dans un même logement, lesdits modules étant séparés par une couche de ladite résine élastique . D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif nullement limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la est une vue en perspective d’une batterie de stockage d’électricité conforme à l’invention, une partie de l’enveloppe externe n’étant pas représentée pour laisser apparaître les composants internes de cette batterie ; - La est une vue en perspective d’une cellule de la batterie de la , une partie de la poche étant arrachée pour laisser apparaître les électrodes ; - La est une représentation graphique provenant d’une simulation numérique de la batterie de la , indiquant la résistance thermique équivalente d’une cellule en fonction de la hauteur de la poche et de la longueur des électrodes ; - La est une représentation schématique des résultats d’une simulation, montrant la température de la cellule poche de la dans un cas d’utilisation normale ; - La est une vue en perspective du châssis de la batterie de la ; - La est une vue de dessus, schématique, de deux modules agencés dans un des logements de la batterie de la ; et - La est une représentation schématique d’une solution technique pour le refroidissement de cellules poches, non couvert par l’invention. La batterie électrique 1 représentée sur la est destinée à équiper un véhicule, typiquement un véhicule automobile tel qu’une voiture, un bus ou un camion. Le véhicule est par exemple un véhicule propulsé par un moteur électrique, le moteur étant alimenté électriquement par la batterie électrique. En variante, le véhicule est de type hybride, et comporte ainsi un moteur thermique et un moteur électrique alimenté électriquement par la batterie électrique. Selon encore une autre variante, le véhicule est propulsé par un moteur thermique, la batterie électrique étant prévue pour alimenter électriquement d’autres équipements du véhicule, par exemple le démarreur, les feux, etc. La batterie de stockage d’électricité 1 comprend une pluralité de cellules poches 3. Une cellule poche 3 est illustrée sur la . Les cellules poches sont appelées « pouch » en anglais. Chaque cellule poche 3 comprend une poche étanche 5 en un matériau flexible. La poche 5 présente deux grandes faces 7 opposées l’une à l’autre et une tranche 9 raccordant les deux grandes faces 7 l’une à l’autre. La tranche 9 comprend un grand bord supérieur 11 longitudinal et un grand bord inférieur 13 longitudinal opposés l’un à l’autre. La tranche 9 comporte encore deux petits bords 15 opposés l’un à l’autre et raccordant chacun le grand bord supérieur 11 et le grand bord inférieur 13 l’un à l’autre. La poche 5 est typiquement faite en un matériau plastique souple. La tranche 9 est typiquement de forme générale rectangulaire, au sens où les petits bords 15 s’étendent suivant une direction d’élévation E sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale L. Les grands bords 11, 13 s’étendent suivant des directions générales parallèles entre elles. Les petits bords 15 sont parallèles entre eux. Les grands bords longitudinaux 11, 13 sont plus longs que les petits bords 15. La poche 5 présente ainsi une forme générale allongée suivant la direction longitudinale L. La poche 5 présente une faible épaisseur au regard de ses autres dimensions. L’épaisseur est prise ici suivant une direction transversale T, perpendiculaire à la direction d’élévation E et à la direction longitudinale L, et correspond à l’écartement entre les deux grandes faces 7. Typiquement, l’épaisseur de la poche 5 est de quelques millimètres. Dans l’exemple représenté, les petits bords 15 ont chacun une forme de demi-cylindre. En variante, ils sont plats ou présentent toute autre forme. Dans l’exemple représenté, le grand bord supérieur 11 présente une arête sommitale plane longitudinale, et des zones inclinées raccordant l’arête sommitale aux grandes faces 7 et aux petits bords 15. En variante, le grand bord supérieur 11 est entièrement plat, ou présente toute autre forme. Dans l’exemple représenté, le grand bord inférieur 13 est plat. La cellule poche 3 comporte encore une anode 17 et une cathode 19, disposées à l’intérieur de la poche 5. Dans l’exemple représenté sur la , l’anode 17 et la cathode 19 sont des enroulements imbriqués l’un dans l’autre. Elles présentent en variante toute autre forme appropriée. Par ailleurs, un électrolyte non représenté remplit la poche 5. La poche 5 est étanche vis-à-vis de cet électrolyte. L’électrolyte se présente sous une forme liquide, ou sous la forme d’un gel, ou sous toute autre forme. La cellule poche 3 est par exemple de type Li-ion, l’électrolyte comprenant alors des ions Li. La cellule poche 3 en variante de tout autre type. La cellule poche 3 comporte encore une électrode positive 21, sortant de la poche 5 à travers le grand bord supérieur 11. L’électrode positive 21 comporte une partie positive interne 22 située à l’intérieur de la poche 5 et raccordée électriquement à l’anode 17. L’électrode positive 21 comporte également une partie positive externe 23 située à l’extérieur de la poche 5. La partie positive interne 22 est raccordée électriquement à l’anode 17 par tous moyens adaptés, par exemple par soudage. La cellule poche 3 comporte encore une électrode négative 25 sortant de la poche 5 à travers le grand bord supérieur 11. L’électrode négative 25 comporte une partie négative interne 26 située à l’intérieur de la poche 5 et raccordée électriquement à la cathode 19. Elle comporte également une partie négative externe 27 située à l’extérieure de la poche 5. L’électrode positive 21 et l’électrode négative 25 sont des plaques métalliques. Les parties positives interne et externe 22, 23 sont ainsi des zones de la plaque constituant l’électrode positive 21. De même, les parties négatives interne et externe 26, 27 sont des zones de la plaque constituant l’électrode négative 25. Ces plaques sont typiquement en cuivre pour l’électrode positive 21 et en aluminium pour l’électrode négative 25. Avantageusement, les électrodes positive et négative 21, 25 s’étendent dans un même plan contenant la direction longitudinale L et la direction d’élévation E. Dans l’exemple représenté, les électrodes positive et négative 21, 25 sortent de la poche 5 par l’arête sommitale du grand bord supérieur 11. Selon l’invention, les cellules poches 3 sont refroidies entièrement à travers l’électrode positive 21 et l’électrode négative 25. En d’autres termes, la quasi-totalité de la chaleur dégagée par la cellule poche 3 au cours du fonctionnement de la batterie 1 est évacuée via l’électrode positive 21 et l’électrode négative 25. Comme décrit plus loin, la chaleur dégagée est évacuée en quasi-totalité par circulation d’un fluide diélectrique directement en contact avec l’électrode positive 21 et l’électrode négative 25. Typiquement, au moins 90 % de la chaleur dégagée par la cellule poche 3 est évacuée via l’électrode positive 21 et l’électrode négative 25, de préférence au moins 95 % de la chaleur. Pour ce faire, l’électrode positive 21 et l’électrode négative 25 sont dimensionnées à la fois pour faire transiter l’électricité générée par la cellule poche 3 mais également la chaleur. La géométrie des électrodes 21 et 25 est donc adaptée pour ces deux flux, le flux dimensionnant étant le flux thermique. L’évacuation de la chaleur générée par la cellule poche 3 est fonction de la qualité du transfert thermique entre l’intérieur de la cellule poche 3 et les électrodes positives et négatives 21, 25, et également fonction de la qualité du transfert thermique entre la partie positive externe 23 ou la partie négative externe 27 et le fluide diélectrique circulant au contact des électrodes 21, 25. La demanderesse a déterminé que la meilleure approche pour augmenter le flux thermique entre l’intérieur de la cellule poche 3 et les électrodes 21, 25 est d’augmenter la longueur longitudinale des électrodes 21, 25. En effet, les électrodes positive et négative 21, 25 ne peuvent pas plonger profondément à l’intérieur de la poche 5, sans interférer avec les organes internes à la poche 5. L’intérieur de la poche 5 est en effet principalement occupé par les enroulements de l’anode 17 et de la cathode 19, imbriquées l’une avec l’autre pour maximiser l’énergie volumique. La demanderesse a également déterminé que l’épaisseur des électrodes 21, 25 devait rester dans certaines limites pour ne pas dégrader l’homogénéité thermique de la cellule poche 3 en fonctionnement ou les transferts thermiques entre les électrodes 21, 25 et le fluide diélectrique caloporteur. Ainsi, le paramètre adéquat pour augmenter le flux thermique entre l’intérieur de la cellule poche 3 et les électrodes 21, 25 est principalement la longueur longitudinale de ces électrodes 21, 25. Le grand bord supérieur 11 de la tranche présente longitudinalement une longueur de bord L1. La longueur de bord L1 correspond à la longueur totale du grand bord supérieur 11, prise selon la direction longitudinale L, y compris l’arête sommitale et les zones inclinées. La longueur de bord L1 correspond aussi à l’encombrement total de la cellule poche 3 selon la direction longitudinale L. L’électrode positive 21 présente, longitudinalement, une longueur L2, et l’électrode négative 25 une longueur L3. L’électrode positive 21 et l’électrode négative 25 présentent avantageusement ensemble, longitudinalement, une longueur totale d’électrode, supérieure à 70 % de la longueur de bord L1. Le rapport (L2 + L3) / L1 est ainsi de préférence : supérieur ou égal à 70 %, supérieur ou égal à 75 %, supérieur ou égal à 80 %, supérieur ou égal à 85, supérieur ou égal 90 %, supérieur ou égal à 95 %.. Typiquement, l’électrode positive 21 est une plaque rectangulaire, s’inscrivant dans le plan, contenant la direction longitudinale L et la direction d’élévation E, mentionné plus haut. Elle est délimitée par un bord longitudinal externe 21LE, un bord longitudinal interne 21LI, et deux bords latéraux 21L. Le bord longitudinal externe 21LE et le bord longitudinal interne 21LI sont rectilignes et s’étendent suivant la direction longitudinale L. Les bords latéraux 21L sont rectilignes et s’étendent suivant la direction d’élévation E. La longueur longitudinale L2 de l’électrode positive 21 correspond à l’écartement longitudinal entre les bords latéraux 21L. De même, l’électrode négative 25 est typiquement une plaque rectangulaire, s’inscrivant elle aussi dans le plan, contenant la direction longitudinale L et la direction d’élévation E, mentionné plus haut. Elle est délimitée par un bord longitudinal externe 25LE, un bord longitudinal interne 25LI, et deux bords latéraux 25L. Le bord longitudinal externe 25LE et le bord longitudinal interne 25LI sont rectilignes et s’étendent suivant la direction longitudinale L. Les bords latéraux 25L sont rectilignes et s’étendent suivant la direction d’élévation E. La longueur longitudinale L3 de l’électrode négative 25 correspond à l’écartement longitudinal entre les bords latéraux 25L. Pour faciliter les transferts thermiques entre les électrodes 21, 25 et le fluide diélectrique, il est important également que la partie positive externe 23 et/ou la partie négative externe 27 présente une superficie élevée. Le flux thermique entre les électrodes 21, 25 et le fluide diélectrique est, en partie, déterminé par la superficie des électrodes 21, 25 en contact avec le fluide diélectrique. La superficie des parties négative externe 27 et positive externe 23 ne peut toutefois pas être excessivement élevée sous réserve de pénaliser l’encombrement de la cellule poche 3. Ainsi, la partie positive externe 23 est constituée par toute la partie de l’électrode positive 21 faisant saillie hors de la poche 5. La partie positive externe 23 présente une superficie S2. Dans l’exemple représenté, cette superficie S2 est égale à L2 x H2, H2 étant la hauteur de la partie positive externe 23 prise selon la direction d’élévation E à partir du bord supérieure 11. De la même façon, la partie négative externe 27 est constituée par toute la portion de l’électrode négative faisant saillie hors de la poche 5. La partie négative externe 27 présente une superficie S3. Cette superficie est égale à L3 x H3. La hauteur H3 correspond à la hauteur de la partie négative externe 27 prise selon la direction d’élévation E à partir du bord supérieure 11. Les parties négative externe 27 et positive externe 23 présentent ensemble une superficie d’électrodes S égale à S2 + S3. Par ailleurs, la poche 5 présente, dans le même plan, une section ayant une superficie de poche S’. La demanderesse a déterminé qu’il était avantageux que la superficie de poche S’ soit comprise entre 7 et 11 fois la superficie d’électrode S, encore de préférence entre 8 et 10 fois, et idéalement soit 9 fois la superficie d’électrode S. La demanderesse a par ailleurs observé qu’il était préférable de maintenir le ratio entre la hauteur de la poche 5 et la hauteur de la partie négative externe 27 dans une fourchette prédéterminée. De même, le ratio entre la hauteur de la poche 5 et la hauteur de la partie positive externe 23 doit être maintenue dans un ratio déterminé, typiquement le même ratio qu’entre la hauteur de la poche 5 et la hauteur de la partie négative externe 27. Comme visible sur la , la poche 5 présente une hauteur de poche H suivant la direction d’élévation E. Avantageusement, le ratio H/H3 est compris entre 2 et 5, encore de préférence entre 3 et 4, et idéalement vaut 3,5. De la même façon, le ratio H/H2 est de préférence compris entre 2 et 5, encore de préférence 3 et 4 et idéalement vaut 3,5. En effet, si la hauteur de la poche 5 est trop importante, certaines zones à l’intérieur de la poche 5 seront mal refroidies. Ces zones sont typiquement celles qui sont les plus éloignées des électrodes 21, 25. La hauteur de la poche 5 est donc limitée soit par une température maximum à atteindre dans la zone de la poche située à l’opposé des électrodes, soit par un gradient de température à l’intérieur de la poche 5 entre les zones les plus chaudes et les zones les moins chaudes. Ce gradient est par exemple compris entre 5 et 10 degrés. Si ces critères ne sont pas respectés, il peut se produire un vieillissement hétérogène de la cellule poche 3, la partie la plus chaude vieillissant prématurément. La hauteur de poche H est ainsi de préférence inférieure à 80 mm, encore de préférence inférieure à 70 mm. Les hauteurs H2 et H3 des électrodes doivent être suffisantes pour que la surface des électrodes en contact avec le fluide diélectrique soit élevée et permettent des échanges convectifs assurant un bon refroidissement. Les hauteurs H2 et H3 des électrodes ne doivent en revanche pas être trop grandes, pour que la hauteur totale de la cellule poche soit maintenue dans une fourchette attendue compte-tenu de la hauteur de la poche. En effet, la hauteur de la batterie est strictement limitée pour des raisons d’encombrement à bord du véhicule. Choisir une hauteur d’électrode trop grande pourrait aussi conduire à réduire la hauteur de la poche excessivement et in fine à réduire la quantité d’énergie stockée dans la batterie. Ainsi, la Demanderesse estime que le ratio choisi permet de concilier l’homogénéité thermique dans les poches, le refroidissement des cellules par échanges convectifs entre les électrodes et le liquide diélectrique, l’encombrement en hauteur des cellules poches et la quantité d’énergie stockée dans chaque cellule poche. La est une cartographie montrant la résistance thermique qu’il est possible d’obtenir pour une cellule poche typique, conforme à l’invention, en fonction de la hauteur H de la poche 5 (en abscisse, exprimée en mètre), et en fonction de la longueur des électrodes. La longueur est en ordonnée, exprimée en millimètres. Elle correspond à la longueur d’une des électrodes 21, 25, étant entendu que la longueur de l’électrode positive est considérée ici égale à la longueur de l’électrode négative. La résistance thermique R th est exprimée en °K par Watt. Elle caractérise la résistance thermique opposée par la cellule au transfert de chaleur depuis le fluide diélectrique jusqu’à l’intérieur de la cellule. La résistance thermique R th est exprimée de la manière suivante : avec : T cell est la température moyenne de la cellule poche 3 ; T cool est la température moyenne du fluide diélectrique au contact des électrodes 21, 25 ; Q ° total est le flux de chaleur circulant de la cellule poche 3 au fluide diélectrique ; R th cell est la résistance thermique pour le transfert de chaleur entre les éléments internes de la cellule poche 3 et les électrodes 21, 25 ; R th tab est la résistance thermique pour le transfert de chaleur par conduction le long des électrodes 21, 25 ; R th fluid est la résistance thermique pour le transfert de chaleur entre les électrodes 21, 25 et le fluide diélectrique. Comparer les résistances thermiques permet de comparer différentes manières de refroidir des cellules dans un état stationnaire de charge, sans tenir compte des conditions transitoires liées à la masse des cellules ou à leur chaleur spécifique. Pour un dispositif à cellule poche dans lequel la chaleur est évacuée via des plaques d’aluminium intercalées entre les grandes faces des cellules poches, du type illustré sur la , la résistance thermique est d’environ 1,18 K/W. Cette valeur correspond à la ligne en traits interrompus sur la . Pour une cellule poche du type décrit ci-dessus, avec une hauteur de poche de 60 millimètres et des électrodes positives et négatives de longueur 135 millimètres, la résistance thermique vaut environ 1,08 K/W. La montre la distribution de température pour une telle cellule poche 3 dans un cas typique de fonctionnement. La température maximum est observée dans le coin inférieur droit, et vaut environ 47°C. Cette valeur se compare favorablement avec les distributions de température obtenues dans l’état de la technique, notamment dans les cellules de la . La cellule de la a des électrodes sortant par les petits côtés de la poche. La poche présente typiquement les dimensions suivantes : longueur longitudinale 291 mm, hauteur suivant la direction d’élévation 91 mm, épaisseur 12,7 mm. Cette cellule a une capacité de stockage d’électricité de 62 Ah. Comme indiqué plus haut, pour un refroidissement à l’aide de plaques d’aluminium intercalées entre les grandes faces des cellules poches, les plaques intermédiaires d’aluminium transférant la chaleur jusqu’à une plaque inférieur refroidie, la résistance thermique équivalente est de 1,18 K/W. La cellule poche 3 de l’invention, conçue pour être refroidie uniquement par les électrodes positive 21 et négative 25, par contact direct avec un fluide diélectrique, a les dimensions suivantes : longueur longitudinale 370 mm, hauteur hors électrodes 70 mm, épaisseur 12,7 mm. La capacité de stockage d’électricité est également de 62 Ah. La résistance équivalente est de 1,07 K/W. Les deux cellules ont au total un encombrement comparable. La longueur de la cellule de la , si on prend en compte les électrodes, est de 367 mm, très proche de la cellule poche 3 de l’invention. La hauteur de la cellule poche 3 de l’invention, en prenant en compte les électrodes, est de 90 mm. La cellule poche 3 de l’invention présente donc une résistance thermique équivalente légèrement inférieure à la cellule de la , pour un encombrement comparable. En revanche, l’intégration de la cellule poche 3 de l’invention dans une batterie de stockage d’électricité est beaucoup plus simple, comme décrit ci-dessous. La batterie de stockage d’électricité 1 comporte une enveloppe externe 29, délimitant intérieurement un volume 31 de réception pour les cellules poche 3. L’enveloppe externe 29 comporte typiquement un fond 33 et un couvercle non représenté. Dans l’exemple représenté sur la , le fond 33 est une plaque sensiblement plane, constituant un châssis supportant le poids des cellules poche 3. Par exemple, le couvercle a une forme concave vers le fond 33. Il comporte un fond supérieur sensiblement plat, un bord périphérique entourant le fond supérieur et une collerette sortante. La collerette prolonge le bord périphérique vers l’extérieur du couvercle et est plaquée contre le fond 33. Dans l’exemple représenté, le fond 33 de l’enveloppe externe 29 est rectangulaire. Comme visible sur la , la batterie de stockage d’électricité 1 comporte encore des poutres 35, 37 rigidement fixées à l’enveloppe externe 29 et, délimitant dans le volume de réception 31, une pluralité de logements 39. Les poutres 35, 37 sont des plaques métalliques. Elles sont rigidement fixées au fond 33. Chaque logement 39 est délimité par deux poutres 35 s’étendant selon une première direction D1, et deux poutres 37 s’étendant selon une seconde direction D2, perpendiculaire à la première direction D1. Dans l’exemple représenté, la batterie 1 comporte une rangée unique de logements 39. Les logements 39 sont allongés suivant la première direction D1. Ils sont juxtaposés suivant la seconde direction D2. Les cellules poches 3 sont distribuées dans plusieurs modules 41, chaque module 41 étant inséré dans un des logements 39. Un module 41 est un ensemble de cellules poche 3 dont les grandes faces 7 sont plaquées les unes contre les autres. Les modules 41 sont agencés dans les logements 39 de telle sorte que la direction longitudinale L corresponde à la première direction D1 et la direction transversale T à la seconde direction D2. Dans un même module 41, les cellules poche 3 sont donc juxtaposées transversalement, c’est-à-dire suivant la seconde direction D2. À l’intérieur d’un même logement 39, les modules 41 sont juxtaposés longitudinalement c’est-à-dire suivant la première direction D1. Dans l’exemple représenté, un logement 39 reçoit 4 modules 41. Comme visible notamment sur la , les cellules poches 3 sont agencées de telle sorte que les grands bords supérieurs 11 définissent une surface supérieure 43. Cette surface supérieure 43 est sensiblement plane, toutes les cellules poches 3 ayant sensiblement la même hauteur prise suivant la direction d’élévation E. Les grands bords supérieurs 11 sont tous tournés dans une même direction supérieure Ds, correspondant ici à la direction d’élévation E. Les grands bords inférieurs 13 reposent sur le fond 33. Les électrodes positives 21 et les électrodes négatives 25 font saillie par rapport à la surface supérieure 43 selon la direction supérieure Ds. Les cellules poches 3 sont agencées de telle sorte que les électrodes positives et négatives 21, 25 s’inscrivent dans une pluralité de lignes droites longitudinales Li parallèles entre elles ( ). Dans l’exemple représenté, les cellules poches 3 des modules 41 agencées dans un même logement 39 sont alignées longitudinalement. En d’autres termes, chaque ligne Li comporte les électrodes positives et négatives 21, 25 d’une des cellules poche 3 de chacun des modules 41 du logement 39. Les électrodes positives et négatives 21, 25 des cellules poches 3 sont raccordées électriquement les unes aux autres par des connecteurs 44, les cellules poche 3 étant ainsi placées en série et/ou en parallèle les unes avec les autres. Ces connecteurs 44, appelés également bus bar, ne sont que partiellement représentés sur les figures. La batterie 1 comporte encore un circuit 45 de refroidissement des cellules poches 3, contenant un fluide diélectrique. Le fluide diélectrique est par exemple un liquide, typiquement une huile. Le circuit de refroidissement 45 est configuré pour que le fluide diélectrique circule au contact direct des électrodes positives et négatives 21, 25 des cellules poches 3. Plus précisément, il est configuré pour que les cellules poches 3 soient refroidies seulement par circulation du fluide diélectrique au contact direct des électrodes positives et négatives 21, 25 des cellules poches 3. Pour ce faire, la batterie 1 comporte une plaque 47 ayant une surface inférieure 49 placée en vis-à-vis de la surface supérieure 43 ( ). La plaque 47 couvre sensiblement toute la surface supérieure 43. En d’autres termes, elle couvre sensiblement tous les logements 39 dans lesquels sont insérés les cellules poches 3. Une pluralité de canaux 51 de circulation du fluide diélectrique sont ménagés dans la surface inférieure 49. Les électrodes positives et négatives 21, 25 des cellules poches 3 sont engagées dans les canaux 51. Les canaux 51 sont ouverts sur toute leur longueur vers la surface supérieure 43, pour permettre la réception des électrodes 21, 25. Les canaux 51 sont rectilignes, et s’étendent sur sensiblement toute la largeur de la batterie 1, selon la première direction D1. Ils s’étendent sensiblement sur toute la longueur des logements 39 selon la direction D1, d’une poutre 37 à l’autre poutre 37. Les électrodes positives et négatives 21, 25, s’inscrivant dans une même ligne droite Li, sont engagées dans le même canal 51. Par exemple, la plaque 47 comporte un canal 51 pour chaque ligne Li. En variante, chaque canal 51 reçoit les électrodes 21, 25 situées dans deux lignes Li voisines, ou plus de deux lignes Li. Avantageusement, les connecteurs électriques 44 sont également reçus dans les canaux 51, de manière à améliorer le transfert de chaleur entre les cellules poches 3 et le fluide diélectrique. Le circuit de refroidissement 45 comporte un collecteur de distribution 53, distribuant le fluide diélectrique dans les canaux 51. Il comporte également un collecteur d’évacuation 55, collectant le fluide diélectrique sortant des canaux 51. Typiquement, l’enveloppe externe 29 présente une entrée de fluide caloporteur 57, par lequel le fluide diélectrique pénètre dans le circuit de refroidissement 45 ( ). Il comporte également une sortie de fluide diélectrique 59, par laquelle le fluide diélectrique sort du circuit de refroidissement 45. L’entrée 57 et la sortie 59 de fluide diélectrique sont prévues pour être raccordées à un circuit de refroidissement embarqué à bord du véhicule, comprenant typiquement un organe de circulation du fluide diélectrique et un échangeur de chaleur. L’échangeur de chaleur est prévu pour évacuer la chaleur générée par les cellules poche 3. L’organe de circulation met en mouvement le fluide diélectrique. Son refoulement est raccordé fluidiquement à l’entrée de fluide diélectrique 57 et son aspiration est raccordée fluidiquement à la sortie de fluide diélectrique 59. En variante, l’échangeur de chaleur et l’organe de circulation sont intégrés dans la batterie de stockage d’électricité. Dans ce cas, le collecteur d’évacuation est raccordé fluidiquement à une entrée de l’échangeur de chaleur, le collecteur de distribution étant raccordé fluidiquement au refoulement de l’organe de circulation. L’aspiration de l’organe de circulation est raccordée à la sortie de l’échangeur de chaleur. Comme visible sur la , chaque module 41 est rigidement fixé aux poutres 35, 37 du logement 39 qui le reçoit par une couche 61 de résine élastique. Les modules 41, insérés dans un même logement 39, sont séparés les uns des autres par une couche 63 de ladite résine élastique. Typiquement, les logements 39 présentent, suivant la seconde direction D2, une largeur légèrement supérieure à celle des modules 41. De même, la longueur de chaque logement 39, suivant la première direction D1, est légèrement supérieure à celle des modules 41, placés dans ledit logement 39. Les modules 41 sont ainsi placés dans le logement 39 de telle sorte qu’il existe un interstice entre les modules 41 et les poutres 35. Il existe également un interstice entre les modules 41, placés aux extrémités du logement 39, et les poutres 37. Il existe encore des interstices entre les modules 41. Ces interstices sont remplis, une fois les modules 41 en place dans les logements 39, par la résine 61, 63. La résine est coulée dans les interstices après mise en place du module 41, et vient donc solidariser les modules 41 entre eux et avec les poutres 35, 37. La cellule poche 3 et la batterie de stockage d’électricité 1 décrits ci-dessus présentent de multiples avantages. La cellule poche est conçue spécialement pour permettre un refroidissement efficace par un fluide diélectrique circulant au contact de l’électrode positive et de l’électrode négative, tout en permettant une intégration simple à l’intérieur de la batterie. Le choix d’un ratio compris entre 2 et 5, pour la hauteur de la poche sur la hauteur de la partie négative externe et/ou de la partie positive externe, permet de limiter les gradients de températures au sein de la cellule poche, tout en gardant une hauteur suffisante pour les électrodes. Cette hauteur est suffisante pour un refroidissement correct de la cellule poche. Ce ratio conduit à un encombrement relativement faible en hauteur de la batterie. Ceci est avantageux pour loger la batterie à bord du véhicule. Le choix du ratio entre la superficie de la poche et la superficie des parties négatives externes et positives externes conduit à des transferts de chaleur satisfaisants entre les électrodes et le fluide diélectrique, ceci sans augmenter excessivement la taille de chaque cellule. Le fait que les cellules poche soient refroidies seulement par circulation du fluide diélectrique au contact direct des électrodes conduit à une structure de batterie d’une grande simplicité. Le fait que les électrodes positive et négative soient rassemblées sur le même côté de la cellule poche contribue au même résultat. L’utilisation d’une plaque placée en vis-à-vis des grands bords supérieurs des cellules poches pour créer les canaux de circulation du fluide caloporteur permet de réaliser le circuitage du fluide diélectrique de manière simple. Ce circuitage est particulièrement aisé quand les électrodes positives et négatives sont disposées en lignes, les canaux pouvant de ce fait être rectilignes. L’utilisation d’une couche en résine élastique, pour bloquer les modules dans les logements correspondants, permet de bloquer facilement les cellules poches dans ces logements. Cellule poche de stockage d’électricité, la cellule poche (3) comprenant : - une poche (5) étanche en un matériau flexible, présentant deux grandes faces (7) opposées l’une à l’autre et une tranche (9) raccordant les deux grandes faces (7) l’une à l’autre, la tranche (9) comprenant un grand bord supérieur (11) longitudinal et un grand bord inférieur (13) longitudinal opposés l’un à l’autre, la tranche (9) comprenant également deux petits bords (15) opposés l’un à l’autre et raccordant le grand bord supérieur (11) et le grand bord inférieur (13) l’un à l’autre ; - une anode (17) et une cathode (19), disposées à l’intérieur de la poche (5) ; - une électrode positive (21) sortant de la poche (5) à travers le grand bord supérieur (11), l’électrode positive (21) ayant une partie positive interne (22) située à l’intérieur de la poche (5) et raccordée électriquement à l’anode (17), et une partie positive externe (23) située à l’extérieur de la poche (5) ; - une électrode négative (25) sortant de la poche (5) à travers le grand bord supérieur (11), l’électrode négative (25) ayant une partie négative interne (26) située à l’intérieur de la poche (5) et raccordée électriquement à la cathode (19), et une partie négative externe (27) située à l’extérieur de la poche (5) ; le grand bord supérieur (11) de la tranche (9) présentant longitudinalement une longueur de bord ; l’électrode positive (21) et l’électrode négative (25) présentant ensemble, longitudinalement, une longueur d’électrode supérieure à 70 %, et de préférence supérieure ou égale à 80 % de la longueur de bord . Cellule poche selon la revendication 1, dans laquelle les électrodes positive et négative (21, 25) sont des plaques s’étendant dans un même plan contenant la direction longitudinale (L) et une direction d’élévation (E), sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale (L). Cellule poche selon la revendication 2, dans laquelle la poche (5) présente suivant la direction d’élévation (E) une hauteur de poche (H) ; la partie négative externe (27) présente, suivant la direction d’élévation (E), une hauteur d’électrode négative (H3) telle que la hauteur de poche (H) soit comprise entre 2 et 5 fois la hauteur (H3) de la partie négative externe (27) de l’électrode négative (25), et/ou la partie positive externe (23) présente, suivant la direction d’élévation (E), une hauteur d’électrode positive (H2) telle que la hauteur de poche (H) soit comprise entre 2 et 5 fois la hauteur (H2) de la partie positive externe (23) de l’électrode positive (21). Cellule poche selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle les électrodes positive et négative (21, 25) présentent ensemble, dans ledit plan, une superficie d’électrode (S), la poche (5) présentant, dans ledit plan, une section ayant une superficie de poche (S’) comprise entre 7 et 11 fois la superficie d’électrode (S). Batterie de stockage d’électricité comprenant : - une pluralité de cellules poches (3) de stockage d’électricité, chaque cellule poche (3) comprenant : * une poche (5) étanche en un matériau flexible, présentant deux grandes faces (7) opposées l’une à l’autre et une tranche (9) raccordant les deux grandes faces (7) l’une à l’autre, la tranche (9) comprenant un grand bord supérieur (11) longitudinal et un grand bord inférieur (13) longitudinal opposés l’un à l’autre, la tranche (9) comprenant également deux petits bords (15) opposés l’un à l’autre et raccordant le grand bord supérieur (11) et le grand bord (13) inférieur l’un à l’autre ; * une anode (17) et une cathode (19), disposées à l’intérieur de la poche (5) ; * une électrode positive (21) sortant de la poche (5) à travers le grand bord supérieur (11), l’électrode positive (21) ayant une partie positive interne (22) située à l’intérieur de la poche (5) et raccordée électriquement à l’anode (17), et une partie positive externe (23) située à l’extérieur de la poche (5) ; * une électrode négative (25) sortant de la poche à travers le grand bord supérieur (11), l’électrode négative (25) ayant une partie négative interne (26) située à l’intérieur de la poche (5) et raccordée électriquement à la cathode (19), et une partie négative externe (27) située à l’extérieur de la poche (5) ; - une enveloppe externe (29), délimitant intérieurement un volume (31) de réception pour les cellules poches (3), les cellules poches (3) étant agencées de telles sorte que les grands bords supérieurs (11) soient tournés dans une même direction supérieure (Ds) ; - un circuit (45) de refroidissement des cellules poches (3) contenant un fluide diélectrique, le circuit de refroidissement (45) étant configuré pour que le fluide diélectrique circule au contact direct des électrodes positives et négatives (21, 25) des cellules poches (3). Batterie de stockage d’électricité selon la revendication 5, dans laquelle les cellules poches (3) sont refroidies seulement par circulation du fluide diélectrique au contact direct des électrodes positives et négatives (21, 25) des cellules poches (3). Batterie de stockage d’électricité selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle les cellules poches (3) sont selon l’une quelconque des revendications 1 à 4. Batterie de stockage d’électricité selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle les grands bords supérieurs (11) des cellules poches (3) définissent une surface supérieure (43), la batterie (1) comprenant une plaque (47) ayant une surface inférieure (49) placée en vis-à-vis de la surface supérieure (43), une pluralité de canaux (51) de circulation du fluide diélectrique étant ménagés dans la surface inférieure (49), les électrodes positives et négatives (21, 25) des cellules poches (3) étant engagées dans les canaux (51). Batterie de stockage d’électricité selon la revendication 8, dans laquelle les canaux (51) sont rectilignes et s’étendent sur sensiblement toute la largeur de la batterie (1), les cellules poches (3) étant agencées de telles sorte que les électrodes positives et négatives (21, 25) s’inscrivent dans une pluralité de lignes droites (Li) parallèles entre elles, les électrodes positives et négatives (21, 25) s’inscrivant dans une même ligne droite (Li) étant engagées dans le même canal (51). Batterie de stockage d’électricité selon l’une quelconque des revendications 5 à 9, dans laquelle la batterie (1) comprend des poutres (35, 37) rigidement fixées à l’enveloppe (29) et, délimitant dans le volume de réception (31), une pluralité de logement (39), les cellules poches (3) étant distribués dans plusieurs modules (41), chaque module (41) étant inséré dans un des logements (39) et rigidement fixé aux poutres (35, 37) par une couche (61) de résine élastique. Batterie de stockage d’électricité selon la revendication 10, dans laquelle plusieurs modules (41) sont insérés dans un même logement (39), lesdits modules (41) étant séparés par une couche (63) de ladite résine élastique.