Brevet FR3142611A1 — publié le 20240531

Ensemble de cellules de batterie L’invention concerne un ensemble de cellules de batterie (1) comportant une multiplicité de cellules de batterie (2), lesdites cellules de batterie (2) présentant chacune au moins un premier élément de connexion de cellule (3) et au moins un deuxième élément de connexion de cellule (3), lesdits éléments de connexion (3) des cellules de batterie (2) étant chacun agencés aux extrémités des cellules de batterie (2), des cellules de batterie agencées par paires (2) étant chacune agencées avec un élément de connexion de cellule (3) en vis-à-vis, un arceau électriquement conducteur (5) servant de connecteur de cellules étant fixé au moins aux éléments de connexion de cellule (3) en vis-à-vis ; le premier arceau (5) d’une première cellule de batterie (2) des cellules de batterie (2) agencées par paires enserrant le deuxième arceau (5) de la deuxième cellule de batterie (2) des cellules de batterie (2) agencées par paires qui lui fait face et étant en contact électriquement conducteur avec celui-ci. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Ensemble de cellules de batterie L’invention concerne un dispositif formant batterie et un ensemble de cellules de batterie destiné à un dispositif formant batterie, notamment pour un véhicule automobile électrique. Les véhicules automobiles à propulsion électrique sont bien connus. Il existe ainsi des véhicules automobiles à batterie électrique ou à entraînement hybride doté d’un entraînement par batterie électrique accompagné par exemple d’un moteur à combustion. L’entraînement par batterie électrique présente un ensemble batterie haute tension servant de dispositif formant batterie et une machine d’entraînement électrique qui est alimentée par l’ensemble batterie haute tension. Ces ensembles batterie haute tension présentent généralement au moins un ensemble de cellules de batterie comportant une pluralité de cellules de batterie qui sont par exemple agencées en un empilement simple ou multiple de cellules de batterie dans l’enveloppe de l’ensemble batterie haute tension. Ces cellules de batterie présentent chacune au moins un premier élément de connexion de cellule et au moins un deuxième élément de connexion de cellule, une pluralité de ce type de cellules de batterie étant reliées en un ensemble de cellules de batterie au moyen de connecteurs de cellules et/ou d’éléments de connexion de l’ensemble de cellules de batterie. On connaît, dans l’état de la technique, une pluralité de connecteurs de cellules divers qui, en résumé, sont soit trop coûteux à produire, soit trop incommodes à monter. Ainsi, le document DE 10 2013 225 340 A1 divulgue par exemple des connecteurs de cellules qui sont reliés par enfichage avec une section de contact d’un élément de connexion de cellule. Cela demande une fabrication complexe aussi bien du connecteur de cellules que de l’élément de connexion de cellule pour pouvoir assurer un tel enfichage de manière fiable et durable. Cela multiplie les coûts et rend ce type de connexion enfichable inenvisageable. Le document DE 10 2016 106 171 A1 divulgue un ensemble de cellules de batterie agencées les unes à côté des autres. Les cellules de batterie sont reliées entre elles par une barre omnibus. À cet effet, chaque cellule de batterie présente une rainure dans sa section de connexion et une barre de forme complémentaire est posée en travers desdites sections de connexion de deux cellules de batterie voisines, des tétons étant prévus en tant qu’éléments de connexion et venant en prise dans les ouvertures de ladite barre. Cette conception est particulièrement compliquée et onéreuse et un tel agencement ne permet de connecter que des cellules de batterie directement adjacentes les unes aux autres. Ce type de conception ne se prête donc pas à tous les ensembles de cellules de batterie. L’invention a pour objectif de proposer un ensemble de cellules de batterie et un dispositif formant batterie d’un coût de production avantageux et permettant une connexion électrique fiable des cellules de batterie. L’objectif concernant l’ensemble de cellules de batterie est atteint par un ensemble de cellules de batterie comportant une multiplicité de cellules de batterie, lesdites cellules de batterie présentant chacune au moins un premier élément de connexion de cellule et au moins un deuxième élément de connexion de cellule, lesdits éléments de connexion des cellules de batterie étant chacun agencés aux extrémités respectives des cellules de batterie, des cellules de batterie agencées par paires étant chacune agencées avec un élément de connexion de cellule en vis-à-vis, un arceau électriquement conducteur servant de connecteur de cellules étant fixé au moins aux éléments de connexion de cellule en vis-à-vis, le premier arceau d’une première cellule de batterie des cellules de batterie agencées par paires enserrant le deuxième arceau de la deuxième cellule de batterie des cellules de batterie agencées par paires qui lui fait face et étant en contact électriquement conducteur avec celui-ci. Il est ainsi possible d’obtenir un contact qui est stable, durable et fiable, tout en étant simple à produire. Il s’avère également avantageux que le premier arceau soit sensiblement en forme de U, avec une zone centrale et des bras qui en font saillie de chaque côté, et que le deuxième arceau soit sensiblement en forme de U, avec une zone centrale et des bras qui en font saillie de chaque côté, les bras du premier arceau s’imbriquant sur les bras du deuxième arceau. On obtient ainsi une connexion rapide et peu compliquée, et à moindre coût. Il s’avère également avantageux que les bras en saillie des deuxièmes arceaux soient en forme de U, notamment retroussés ou recourbés. Cela permet d’obtenir une conception flexible, favorable à la contrainte exercée sur les bras. Il s’avère également avantageux que les bras en saillie du premier arceau soient en contact avec les bras en saillie du deuxième arceau, lesdits bras en saillie du premier arceau soumettant les bras en saillie du deuxième arceau à une précontrainte et/ou lesdits bras en saillie du deuxième arceau soumettant les bras en saillie du premier arceau à une précontrainte. On obtient ainsi une connexion électrique fiable. Et cela s’accompagne d’une bonne faculté d’adaptation et d’une bonne compensation des écarts. Dans un autre mode de réalisation, il est avantageux que les bras en saillie du premier arceau soient en contact avec les bras en saillie du deuxième arceau, la zone de contact étant sans interstice. On obtient alors un processus sûr lors d’un soudage. Il est également avantageux que les arceaux soient réalisés en métal, notamment en tôle. On obtient ainsi une solution peu coûteuse permettant une fabrication simple. Une conception avantageuse consiste à ce que les arceaux soient liés aux éléments de connexion de cellule par liaison de matière, notamment soudés, par exemple au laser. On obtient ainsi une liaison électrique et mécanique fiable et durable. Il est également avantageux que les bras du premier arceau soient liés aux bras du deuxième arceau par liaison de matière, notamment soudés, par exemple au laser. On obtient ainsi une liaison électrique et mécanique fiable et durable. Une conception avantageuse consiste à ce que les bras présentent des extrémités libres, lesdites extrémités libres des bras du premier arceau étant courbées et/ou lesdites extrémités libres des bras du deuxième arceau étant courbées On obtient ainsi une connexion sûre lors de l’emboîtement des arceaux. L’objectif concernant le dispositif formant batterie est atteint par un dispositif formant batterie comportant un ensemble de cellules de batterie tel que décrit ci-dessus. Un mode de réalisation de l’invention concerne un dispositif formant batterie comportant un ensemble de cellules de batterie selon la présente invention. L’invention sera décrite ci-dessous dans de plus amples détails à l’aide de modes de réalisation s’appuyant sur les figures annexées, qui représentent : une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’un ensemble de cellules de batterie de l’invention à l’état non encore couplé, une représentation schématique du premier mode de réalisation de l’ensemble de cellules de batterie de l’invention à l’état couplé, une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un ensemble de cellules de batterie de l’invention à l’état non encore couplé, et une représentation schématique du deuxième mode de réalisation de l’ensemble de cellules de batterie de l’invention à l’état couplé. La illustre, selon une représentation schématique, un premier mode de réalisation d’un ensemble de cellules de batterie 1 de l’invention à l’état non encore couplé, et la illustre ledit ensemble de cellules de batterie 1 selon la à l’état couplé. L’ensemble de cellules de batterie 1 présente une multiplicité de cellules de batterie 2. Dans les figures 1 et 2, seules deux cellules de batterie 2 sont illustrées pour représenter le principe de l’invention. Les cellules de batterie 2 sont par exemple réalisées à la manière de cellules prismatiques. La conception des cellules de batterie 2 pourrait toutefois être différente, celles-ci pouvant par exemple avoir la forme de cellules rondes ou poches, etc. Les cellules de batterie 2 présentent chacune au moins un premier élément de connexion de cellule 3 et au moins un deuxième élément de connexion de cellule 3. Dans le mode de réalisation illustré, les éléments de connexion de cellule 3 des cellules de batterie 2 sont agencés aux extrémités respectives des cellules de batterie 2, notamment chacun agencé frontalement. Ces éléments de connexion de cellule 3 font par exemple saillie hors de l’enveloppe 4 de la cellule de batterie 2 et ressortent aux extrémités ou font saillie frontalement. Selon la , les cellules de batterie 2 sont agencées par paires, lesdites cellules de batterie 2 étant agencées en vis-à-vis d’un élément de connexion de cellule 3. Pour effectuer la liaison électrique et mécanique des deux cellules de batterie 2 en vis-à-vis, il est respectivement fixé, au niveau des éléments de connexion de cellule 3 en vis-à-vis, un arceau électriquement conducteur 5 servant de connecteur de cellules. Les arceaux électriquement conducteurs 5 sont reliés de manière conductrice à l’élément de connexion de cellule 3. Dans le mode de réalisation illustré, les arceaux 5 sont réalisés en métal, notamment en tôle. Les arceaux 5 peuvent donc être réalisés dans une tôle d’acier, une tôle d’aluminium, etc. Les arceaux 5 sont par exemple liés à leur élément de connexion de cellule 3 par liaison de matière, lesdits arceaux 5 étant notamment soudés aux éléments de connexion de cellule 3, par exemple au laser. En variante ou en complément, une liaison par complémentarité de forme est également envisageable. Selon la , le premier arceau 5 d’une première cellule de batterie 2 des cellules de batterie agencées par paires 2 enserre le deuxième arceau 5 de la deuxième cellule de batterie 2 des cellules de batterie agencées par paires 2 qui lui fait face et est en contact électriquement conducteur avec celui-ci. Dans la , l’arceau de gauche 5 s’imbrique sur l’arceau de droite 5. Il ressort également des figures 1 et 2 que le premier arceau 5 est sensiblement en forme de U, avec une zone centrale 7 et des bras 6 qui en font saillie de chaque côté, et que le deuxième arceau 5 est sensiblement en forme de U, avec une zone centrale 7 et des bras 6 qui en font saillie de chaque côté. Les bras 6 du premier arceau s’imbriquent alors sur les bras 6 du deuxième arceau 5. Une conception avantageuse consiste à ce que les bras en saillie 6 du premier arceau 5 soient en contact avec les bras en saillie 6 du deuxième arceau 5 pour produire le contact électrique et il peut être également avantageux, par exemple, que les bras en saillie 6 du premier arceau 5 soumettent les bras en saillie 6 du deuxième arceau 5 à une précontrainte et/ou que les bras en saillie 6 du deuxième arceau 5 soumettent les bras en saillie 6 du premier arceau 5 à une précontrainte. On obtient ainsi que les bras en saillie 6 du premier arceau 5 soient en contact avec les bras en saillie 6 du deuxième arceau 5, la zone de contact étant sans interstice. Une conception avantageuse consiste également à ce que les bras 6 du premier arceau 5 soient liés aux bras 6 du deuxième arceau 5 par liaison de matière, notamment soudés, par exemple au laser (voir la , qui illustre une soudure 8). Une conception avantageuse consiste également à ce que les bras 6 présentent des extrémités libres, lesdites extrémités libres des bras 6 du premier arceau 5 étant courbées et/ou lesdites extrémités libres des bras 6 du deuxième arceau 5 étant courbées. Cela facilite l’emboîtement des arceaux 5 des deux cellules de batterie 2. Par ailleurs, on visualise l’enveloppe 9 du dispositif formant batterie 10, dans laquelle est agencé l’ensemble de cellules de batterie 1. Le deuxième mode de réalisation des figures 3 et 4 se différencie du premier mode de réalisation des figures 1 et 2 par la conception du deuxième arceau 5. Pour le reste, sa description est identique à celle des figures 1 et 2. Il ressort des figures 3 et 4 que les bras en saillie 6 du deuxième arceau 5 sont en forme de U, notamment retroussés ou recourbés. On obtient ainsi un effet de flexion des bras 6. Les éléments, objets et parties illustrés sur les figures sont référencés comme suit : 1 : Ensemble de cellules de batterie 2 : Cellule de batterie 3 : Élément de connexion de cellule 4 : Enveloppe 5 : Arceau 6 : Bras 7 : Zone centrale 8 : Soudure 9 : Enveloppe 10 : Dispositif formant batterie Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Ensemble de cellules de batterie (1) comportant une multiplicité de cellules de batterie (2), lesdites cellules de batterie (2) présentant chacune au moins un premier élément de connexion de cellule (3) et au moins un deuxième élément de connexion de cellule (3), lesdits éléments de connexion (3) des cellules de batterie (2) étant chacun agencés aux extrémités respectives des cellules de batterie (2), des cellules de batterie agencées par paires (2) étant chacune agencées avec un élément de connexion de cellule (3) en vis-à-vis, un arceau électriquement conducteur (5) servant de connecteur de cellules étant fixé au moins aux éléments de connexion de cellule (3) en vis-à-vis ; le premier arceau (5) d’une première cellule de batterie (2) des cellules de batterie (2) agencées par paires enserrant le deuxième arceau (5) de la deuxième cellule de batterie (2) des cellules de batterie (2) agencées par paires qui lui fait face et étant en contact électriquement conducteur avec celui-ci. Ensemble de cellules de batterie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier arceau (5) est sensiblement en forme de U, avec une zone centrale (7) et des bras (6) qui en font saillie de chaque côté, et le deuxième arceau (5) est sensiblement en forme de U, avec une zone centrale (7) et des bras (6) qui en font saillie de chaque côté, les bras (6) du premier arceau (5) s’imbriquant sur les bras (6) du deuxième arceau (5). Ensemble de cellules de batterie (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bras en saillie (6) des deuxièmes arceaux (5) sont en forme de U, notamment retroussés ou recourbés. Ensemble de cellules de batterie (1) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les bras en saillie (6) du premier arceau (5) sont en contact avec les bras en saillie (6) du deuxième arceau (5), lesdits bras en saillie (6) du premier arceau (5) soumettant les bras en saillie (6) du deuxième arceau (5) à une précontrainte et/ou lesdits bras en saillie (6) du deuxième arceau (5) soumettant les bras en saillie (6) du premier arceau (5) à une précontrainte. Ensemble de cellules de batterie (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bras en saillie (6) du premier arceau (5) sont en contact avec les bras en saillie (6) du deuxième arceau (5), la zone de contact étant sans interstice. Ensemble de cellules de batterie (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les arceaux (5) sont réalisés en métal, notamment en tôle. Ensemble de cellules de batterie (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les arceaux (5) sont liés à l’élément de connexion de cellule (3) par liaison de matière, notamment soudés, par exemple au laser. Ensemble de cellules de batterie (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras (6) du premier arceau (5) sont liés aux bras (6) du deuxième arceau (5) par liaison de matière, notamment soudés, par exemple au laser. Ensemble de cellules de batterie (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras (6) présentent des extrémités libres, lesdites extrémités libres des bras (6) du premier arceau (5) étant courbées et/ou lesdites extrémités libres des bras (6) du deuxième arceau (5) étant courbées. Dispositif formant batterie (10) comportant un ensemble de cellules de batterie (1) selon l’une des revendications précédentes.