Brevet FR3149140A1 — publié le 20241129

L’invention concerne un module (1) de batterie (2) pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique, ledit module comprenant ladite batterie et un caisson (3) de logement de ladite batterie, ledit module comprenant en outre au moins un élément alvéolaire d’absorption d’énergie (4) à déformation plastique en cas de choc sur ledit module, ledit élément s’interposant entre ladite batterie et ledit caisson, ledit élément comprenant une âme (5) à base de mousse de polyuréthanne rigide et une enveloppe (6) en film thermoplastique adhérent en surface de ladite âme Figure 1 Module de batterie pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique L’invention concerne un module de batterie pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique. Il est connu de réaliser un module de batterie pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique, ledit module comprenant ladite batterie et un caisson de logement de ladite batterie, ledit module comprenant en outre au moins un élément alvéolaire d’absorption d’énergie à déformation plastique en cas de choc sur ledit module, ledit élément s’interposant entre ladite batterie et ledit caisson. Un tel module est usuellement disposé sous le plancher du véhicule. L’élément d’absorption permet de protéger la batterie en cas de choc sur le module. Afin de remplir sa fonction, un tel élément d’absorption doit, outre le fait de présenter de bonnes propriétés d’absorption d’énergie : présenter une masse minimisée, en vue de minimiser celle du véhicule, présenter une robustesse suffisante pour éviter toute dégradation risquant de générer des particules susceptibles d’interférer avec la batterie et de provoquer notamment un court-circuit, être de nature antistatique de manière à éviter tout risque d’étincelle en environnement électrique, présenter une bonne tenue mécanique pour pouvoir être manipulé au montage sans risque de rupture. L’invention a pour but de proposer un module pourvu d’un élément d’absorption permettant de satisfaire ces multiples exigences. A cet effet, l’invention propose un module de batterie pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique, ledit module comprenant ladite batterie et un caisson de logement de ladite batterie, ledit module comprenant en outre au moins un élément alvéolaire d’absorption d’énergie à déformation plastique en cas de choc sur ledit module, ledit élément s’interposant entre ladite batterie et ledit caisson, ledit élément comprenant une âme à base de mousse de polyuréthanne rigide et une enveloppe en film thermoplastique adhérent en surface de ladite âme. On précise ici que, dans cette description, les termes de positionnement dans l’espace (latéral, avant, …) sont pris en référence au véhicule dans lequel est disposé le module de batterie. La demanderesse a observé qu’un élément d’absorption tel que préconisé par l’invention présente intrinsèquement de bonnes propriétés d’absorption d’énergie, la mousse de polyuréthanne rigide étant plastiquement compressible et pouvant présenter, comme on le verra plus loin, une caractéristique de contrainte de compression adaptée aux propriétés attendues. En outre, il présente une masse minimisée, la mousse de polyuréthanne rigide étant par nature de faible densité et l’enveloppe étant très légère. Par ailleurs, l’élément d’absorption présente, du fait de la présence de l’enveloppe, une robustesse permettant d’éviter l’intrusion dans la batterie de particules risquant d’interférer avec elle, la présence de ladite enveloppe permettant de contenir toute particule éventuellement émise. Avec le choix d’une enveloppe adaptée entourant l’âme à base de polyuréthanne, un tel élément d’absorption est par ailleurs de nature antistatique, ce qui est favorable à la sécurité. Enfin, l’élément d’absorption, présente une tenue mécanique suffisante pour pouvoir être manipulé, ceci en raison de la présence de l’enveloppe adhérant à l’âme et réalisant une rigidification dudit élément par « effet de poutre ». D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à : qui est une vue schématique partielle en coupe d’un module selon une réalisation. En référence à la figure, on décrit un module 1 de batterie 2 pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique, ledit module comprenant ladite batterie et un caisson 3 – qui peut être rapporté à la caisse dudit véhicule ou encore issu de matière de ladite caisse – de logement de ladite batterie, ledit module comprenant en outre au moins un élément alvéolaire d’absorption d’énergie 4 à déformation plastique en cas de choc sur ledit module, ledit élément s’interposant entre ladite batterie et ledit caisson, ledit élément comprenant une âme 5 à base de mousse de polyuréthanne rigide et une enveloppe 6 en film thermoplastique adhérent en surface de ladite âme. Selon une réalisation, le polyuréthanne de l’âme 5 présente une caractéristique de contrainte de compression comprise entre 500 et 700 kPa – notamment de l’ordre de 600 kPa – pour une compression de 50%, ce qui permet de lui conférer des propriétés d’absorption en adéquation avec celles attendues. La caractéristique de contrainte de compression est mesurée selon la norme ISO 844 en vigueur à la date de dépôt de la demande. Selon une réalisation, le polyuréthanne de l’âme 5 présente une masse volumique comprise entre 50 et 120 kg/m 3 , ce qui contribue à la légèreté de l’élément d’absorption 4. Selon une réalisation, l’élément d’absorption 4 présente une épaisseur 7 minimale de 15 mm, de manière à remplir de façon satisfaisante sa fonction d’absorption d’énergie, ladite épaisseur correspondant à la cote dudit élément mesurée en tout point entre la batterie 2 et la partie de caisson 3 lui faisant face. Selon une réalisation, l’élément d’absorption 4 peut présenter une épaisseur 7 variable. Selon la réalisation représentée, l’âme 5 comprend une nappe 8 de fibres de renfort – par exemple sous forme de fibres enchevêtrées ou de grille – surmoulée par la mousse de polyuréthanne. Les fibres de renfort peuvent notamment être des fibres de verre ou des fibres végétales. La présence de telles fibres de renfort permet d’optimiser la résistance à la rupture de l’élément d’absorption 4, et également d’assurer sa répétabilité dimensionnelle face au phénomène de retrait potentiel du polyuréthanne après un démoulage. Selon une réalisation, l’âme 5 est conformée par moulage, l’enveloppe 6 étant surmoulée par ladite âme de manière à y adhérer. Pour ce faire, on peut prévoir d’habiller les parois opposées d’un moule par deux films thermoplastiques respectifs appliqués contre lesdites parois par tirage sous vide, un mélange précurseur de mousse rigide étant injecté entre lesdits films, l’ensemble étant démoulé après expansion de la mousse. On peut alors faire une découpe périphérique de l’ensemble obtenu à la jonction entre les deux films de manière à obtenir l’élément d’absorption 4 pourvu de son enveloppe 5 formée par lesdits films se rejoignant bord à bord. Selon une réalisation, l’enveloppe 6 est à base de polyuréthanne thermoplastique (TPU), de manière à présenter une bonne adhésion avec la mousse de polyuréthanne et une élasticité lui permettant de se conformer à la géométrie de l’élément d’absorption 4. On notera par ailleurs les propriétés antistatiques d’un tel matériau TPU. Selon une réalisation, l’enveloppe 6 présente une épaisseur comprise entre 25 et 150 microns, ladite épaisseur pouvant varier selon l’étirement appliqué à ladite enveloppe. Selon une réalisation au moins un élément d’absorption d’énergie 4 est disposé en partie latérale du caisson 3, de manière à absorber l’énergie imprimée par un choc exercé latéralement sur le module 1. Selon une réalisation, au moins un élément d’absorption d’énergie 4 est disposé en outre à l’avant du caisson 3, de manière à absorber l’énergie imprimée par un choc à l’avant du module 1. Module (1) de batterie (2) pour l’alimentation d’un moteur de véhicule automobile à propulsion électrique, ledit module comprenant ladite batterie et un caisson (3) de logement de ladite batterie, ledit module comprenant en outre au moins un élément alvéolaire d’absorption d’énergie (4) à déformation plastique en cas de choc sur ledit module, ledit élément s’interposant entre ladite batterie et ledit caisson, ledit module étant caractérisé en ce que ledit élément comprend une âme (5) à base de mousse de polyuréthanne rigide et une enveloppe (6) en film thermoplastique adhérent en surface de ladite âme. Module (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polyuréthanne de l’âme (5) présente une caractéristique de contrainte de compression comprise entre 500 et 700 kPa pour une compression de 50%. Module (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polyuréthanne de l’âme (5) présente une masse volumique comprise entre 50 et 120 kg/m 3 . Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément d’absorption (4) présente une épaisseur (7) minimale de 15 mm. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’âme (5) comprend une nappe (8) de fibres de renfort surmoulée par la mousse de polyuréthanne. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’âme (5) est conformée par moulage, l’enveloppe (6) étant surmoulée par ladite âme de manière à y adhérer. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enveloppe (6) est à base de polyuréthanne thermoplastique, de manière à présenter une bonne adhésion avec la mousse de polyuréthanne et une élasticité lui permettant de se conformer à la géométrie de l’élément d’absorption (4). Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enveloppe (6) présente une épaisseur comprise entre 25 et 150 microns. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins un élément d’absorption d’énergie (4) est disposé en partie latérale du caisson (3), de manière à absorber l’énergie imprimée par un choc exercé latéralement sur ledit module. Module (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins un élément d’absorption d’énergie (4) est disposé en outre à l’avant du caisson (3), de manière à absorber l’énergie imprimée par un choc à l’avant dudit module.