Brevet FR3149360A1 — publié le 20241206

Dispositif d’étanchéité et batterie La présente invention concerne un dispositif d’étanchéité (100-1) comprenant un joint gonflant (101) constitué d’un matériau qui gonfle sous l’action d’un milieu gonflant (K) et qui est configuré pour être sollicité par un fluide (K) sous pression sur un côté pression (D) à l’état assemblé, dans lequel le joint gonflant (101) comprend une poche (102) qui est ouverte vers le côté pression (D), et une pièce à insertion (103) est disposée dans la poche (102), qui est configurée pour maintenir la poche (102) ouverte dans un état gonflé du joint gonflant (101) et pour permettre au fluide (K) sous pression de pénétrer dans la poche (102). La présente invention concerne également une batterie (200) comprenant au moins un tel dispositif d’étanchéité (100-1). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Dispositif d’étanchéité et batterie La présente invention concerne un dispositif d’étanchéité comprenant un joint gonflant constitué d’un matériau qui gonfle sous l’action d’un milieu gonflant et qui est configuré pour être sollicité par un fluide sous pression à l’état assemblé. La présente invention concerne en outre une batterie, en particulier, une batterie haute tension pour un véhicule, comprenant : un logement, une pluralité de cellules de batterie, qui sont disposés dans le logement, dans lequel les cellules de batterie ont chacune un moyen de dégazage et le logement a un nombre d’ouvertures de dégazage correspondant au nombre de moyens de dégazage, chacune étant disposée adjacente à l’un des moyens de dégazage et un nombre de dispositifs d’étanchéité correspondant au nombre de moyens de dégazage, chacun assurant l’étanchéité d’un écart ou d’un interstice entre la cellule de batterie respective et le logement autour d’un moyen de dégazage et de l’ouverture de dégazage disposée adjacente à celui-ci. Un dispositif d’étanchéité du type mentionné est, par exemple, connu dans le document DE 10 2013 211 408 B4. La présente invention vise à permettre une étanchéité particulièrement fiable, notamment au niveau d’un écart ou interstice entre une cellule de batterie et un logement d’une batterie. Selon la présente invention, cet objectif est atteint par un dispositif d’étanchéité qui comprend un joint gonflant, c’est-à-dire un joint d’étanchéité, qui est constitué d’un matériau qui gonfle sous l’action d’un milieu gonflant généralement liquide ou gazeux, c’est-à-dire un matériau qui se dilate sous l’action du milieu gonflant. Le joint gonflant est configuré pour être sollicité par un fluide sous pression sur un côté sous pression à l’état assemblé. Selon la présente invention, le joint gonflant comprend une poche ouverte vers le côté pression dans laquelle une pièce à insertion ou pièce d’insertion est disposée. La pièce à insertion est configurée pour maintenir la poche ouverte dans un état gonflé du joint gonflant et pour permettre au fluide sous pression de pénétrer dans la poche. Le fluide sous pression dans la poche appuie un côté extérieur du joint gonflant contre les surfaces d’étanchéité qui interagissent avec le dispositif d’étanchéité, ce qui permet d’obtenir un joint particulièrement fiable. De préférence, le joint gonflant est configuré de telle sorte que le côté extérieur du joint gonflant est déjà pressé contre les surfaces d’étanchéité à l’état gonflé du joint gonflant sans l’effet du fluide sous pression dans la poche, c’est-à-dire uniquement du fait du gonflement du joint gonflant, de sorte que le fluide qui pénètre dans la poche provoque une pression supplémentaire du côté extérieur du joint gonflant contre les surfaces d’étanchéité. De préférence, la pièce à insertion est vulcanisée dans le joint gonflant. Une fixation fiable et facile à mettre en œuvre de la pièce à insertion dans la poche du joint gonflant est ainsi obtenue. De préférence, la pièce à insertion est élastiquement déformable et présente une section en coupe transversale en forme de V avec deux branches en V. La pièce à insertion est disposée dans la poche de sorte que la pièce à insertion est ouverte vers le côté pression et les branches en V reposent chacune avec un côté extérieur contre une surface intérieure de la poche. De préférence, les deux branches en V s’étendent chacune jusqu’à un bord encadrant la poche au niveau de l’extrémité ouverte, voire font saillie au-delà de celui-ci. L’insert à section en coupe transversale en forme de V permet de maintenir facilement la poche ouverte tout en permettant au fluide sous pression de pénétrer dans la poche. En outre, la section en coupe transversale en forme de V permet de générer des forces de pression particulièrement élevées perpendiculairement à une direction d’ouverture du V, les deux branches en V étant pressées vers l’extérieur par la pression du fluide exercée entre elles. De préférence, la pièce à insertion a une structure d’espacement qui empêche les côtés intérieurs des deux branches en V de venir en butée l’un contre l’autre sur toute la surface. De préférence, la structure d’espacement est configurée pour empêcher les branches en V de venir en butée l’une contre l’autre dans la zone de l’ouverture de la poche, de sorte que même lorsque le joint gonflant est gonflé, un écoulement relativement libre de fluide sous pression est possible dans la poche. Dans un mode de réalisation en variant préféré, la pièce à insertion remplit sensiblement complètement la poche, ce qui garantit que la poche reste ouverte même à l’état gonflé du joint gonflant. Dans ce cas, la pièce à insertion est configurée pour être perméable au fluide sous pression de sorte que la pression du fluide puisse agir directement sur les parois intérieures de la poche et les pousser ainsi vers l’extérieur. La pièce à insertion présente une résistance si élevée que la pièce à insertion n’est pas comprimée de manière significative lors du gonflement du joint gonflant. La pièce à insertion perméable au fluide, qui remplit complètement la poche, maintient de manière fiable la poche ouverte tout en permettant au fluide sous pression de pénétrer dans la poche. De préférence, la pièce à insertion est en forme de plaque. Cela permet une fabrication relativement simple et peu coûteuse de la pièce à insertion et une insertion facile de la pièce à insertion dans la poche. La batterie selon l’invention comprend un logement et une pluralité de cellules de batterie disposés dans le logement. Les cellules de batterie ont chacune un dispositif de dégazage, généralement sur une face d’extrémité, à travers lequel le fluide chaud peut s’échapper de la cellule de batterie de manière relativement contrôlée si la cellule de batterie surchauffe. Le logement présente un nombre d’ouvertures de dégazage correspondant au nombre de moyens de dégazage, chacune d’elle étant disposée adjacente à l’un des moyens de dégazage et à travers lesquelles le fluide chaud s’échappant des moyens de dégazage respectifs peut s’échapper du logement de manière relativement contrôlée en cas de surchauffe de la cellule de batterie. La batterie selon l’invention comprend en outre un nombre de dispositifs d’étanchéité correspondant au nombre de moyens de dégazage, chacun assurant l’étanchéité d’un écart entre la cellule de batterie respective et le logement autour d’un moyen de dégazage et de l’ouverture de dégazage disposée adjacente à celui-ci. Les dispositifs d’étanchéité selon l’invention permettent une étanchéité particulièrement fiable de l’écart entre la cellule de batterie et le logement, comme décrit ci-dessus. De préférence, le logement est configuré pour être traversé par un liquide de refroidissement destiné à refroidir les cellules de batterie, moyennant quoi le liquide de refroidissement s’écoule de préférence directement autour des cellules de batterie. Les joints d’étanchéité gonflants des dispositifs d’étanchéité selon l’invention sont avantageusement configurés pour gonfler sous l’action du liquide de refroidissement de sorte que le liquide de refroidissement introduit dans le logement pour refroidir les cellules de batterie peut être utilisé pour gonfler les joints gonflants. Cela permet une fabrication économique de la batterie. Des exemples de mode de réalisation de la présente invention sont décrits ci-après en référence aux dessins annexés. Sur les dessins : représente schématiquement une coupe transversale d’une batterie selon l’invention avec un dispositif d’étanchéité selon l’invention, est une coupe transversale schématique du dispositif d’étanchéité de la , et est une coupe transversale schématique d’un dispositif d’étanchéité en variante selon l’invention. La représente une coupe d’une batterie 200 selon l’invention. La batterie 200 comprend un logement 201 et une pluralité de cellules de batterie 202 disposées les unes à côté des autres dans le logement 201, dont une seule est représentée sur la pour simplifier. Le logement 201 est configuré pour être traversé par un liquide de refroidissement K sous pression afin de refroidir les cellules de batterie 202. Chaque cellule de batterie 202 comprend un dispositif de dégazage 202.1, par lequel du fluide chaud peut s’échapper de la cellule de batterie 202 de manière relativement contrôlée en cas de surchauffe de la cellule de batterie 202. Un certain nombre d’ouvertures de dégazage 201.1 correspondant au nombre de moyens de dégazage 202.1 sont formées dans le logement 202, chaque ouverture de dégazage 201.1 étant disposée adjacente à un moyen de dégazage 202.1. La batterie 200 comprend en outre un nombre de dispositifs d’étanchéité 100-1 correspondant au nombre de moyens de dégazage 202.1 en forme d’anneau, et chacun assurant l’étanchéité d’un écart 203 entre la cellule de batterie 202 respective et le logement 201 autour d’un moyen de dégazage 202.1 et de l’ouverture de dégazage 201.1 disposée adjacente à celui-ci. La représente une vue agrandie de la portion gauche des dispositifs d’étanchéité 100-1 de la . Les dispositifs d’étanchéité 100-1 comprennent chacun un joint gonflant 101 constitué d’un matériau gonflant sous l’action d’un milieu gonflant, ici sous l’action du liquide de refroidissement K. Les joints gonflants 101 sont chacun en contact avec le liquide de refroidissement K sous pression sur un côté pression D orienté opposé au moyen de dégazage 202.1. Les joints gonflants 101 comprennent une poche ouverte 102 dans laquelle est disposée une pièce à insertion 103 vers le côté pression D. Par exemple, la pièce à insertion 103 peut être vulcanisée dans le joint gonflant 101. La pièce à insertion 103 est élastiquement déformable et présente une section en coupe transversale en forme de V avec deux branches en V 103a, 103b. La pièce à insertion 103 est disposée dans la poche 102 de sorte que la pièce à insertion 103 est ouverte vers le côté pression D et que les branches en V 103.1, 103.2 reposent chacune avec un côté extérieur contre une surface intérieure de la poche 102. Sur les côtés intérieurs des branches en V 103.1, 103.2, une structure d’espacement 104 comprenant une pluralité de structures d’espacement 104.1 est formée, qui empêche les côtés intérieurs des branches en V 103.1, 103.2 de venir en butée l’un contre l’autre sur toute la surface. La pièce à insertion 103 est par conséquent configurée pour maintenir la poche 102 ouverte dans un état gonflé du joint gonflant 101 et - comme indiqué par la flèche désignée par « K » sur la - pour permettre au liquide de refroidissement K sous pression de pénétrer dans la poche 102. Le liquide de refroidissement sous pression K dans la poche 102 presse les branches en V 103.1, 103.2 vers l’extérieur - comme indiqué par les flèches représentées dans la et la - ce qui à son tour presse le joint gonflant 101 contre la cellule de batterie 202 ou le logement 201. La représente une représentation correspondant à l’illustration de la d’un dispositif d’étanchéité 100-2 en variante selon l’invention. Dans la description du dispositif d’étanchéité 100-2, les symboles de référence correspondants de la et de la sont utilisés pour des caractéristiques déjà identiques ou similaires à celles du dispositif d’étanchéité 100-1. Dans le dispositif d’étanchéité 100-2, une pièce à insertion 105 en forme de plaque est disposée dans la poche 102 du joint gonflant 101, qui remplit sensiblement complètement la poche 102. La pièce à insertion 105 présente une résistance si importante que la pièce à insertion 105 n’est pas comprimée de manière significative lors du gonflement du joint gonflant 101, de sorte que la poche 102 est également maintenue ouverte par la pièce à insertion 105 lorsque le joint gonflant 101 est gonflé. La pièce à insertion 105 est constituée d’un matériau perméable au liquide de refroidissement K, de sorte que - comme indiqué par la flèche désignée par « K » sur la - le liquide de refroidissement K sous pression peut pénétrer dans la poche 102. Le liquide de refroidissement sous pression K dans la poche 102 génère - comme indiqué par les flèches représentées sur la - une force agissant vers l’extérieur sur l’intérieur de la poche 102, qui presse le joint gonflant 101 contre la cellule de batterie 202 ou le logement 201. Les éléments, parties, objets, et composants suivants sont référencés sur les figures des dessins annexés : 200 Batterie 201 Logement 201.1 Ouverture de dégazage 202 Cellule de batterie 202.1 Moyen de dégazage 203 Écart 100-1 ; 100-2 Dispositif d’étanchéité 101 Joint gonflant 102 Poche 103 Pièce à insertion 103.1 Branche en V 103.2 Branche en V 104 Structure d’espacement 104.1 Saillies 105 Pièce à insertion D Côté pression K liquide de refroidissement 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. Dispositif d’étanchéité (100-1 ; 100-2) comprenant un joint gonflant (101) constitué d’un matériau qui gonfle sous l’action d’un milieu gonflant (K) et qui est configuré pour être sollicité par un fluide (K) sous pression sur un côté pression (D) à l’état assemblé, caractérisé en ce que le joint gonflant (101) comprend une poche (102) qui est ouverte vers le côté pression (D), et une pièce à insertion (103 ; 105) est disposée dans la poche (102), qui est configurée pour maintenir la poche (102) ouverte dans un état gonflé du joint gonflant (101) et pour permettre au fluide (K) sous pression de pénétrer dans la poche (102). Dispositif d’étanchéité (100-1 ; 100-2) selon la revendication 1, dans lequel la pièce à insertion (103 ; 105) est vulcanisée dans le joint gonflant (101). Dispositif d’étanchéité (100-1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce à insertion (103) est déformable élastiquement et a une section en coupe transversale en forme de V avec deux branches en V (103.1, 103.2), dans lequel la pièce à insertion (103) est ouverte vers le côté pression (D) et les branches en V (103.1, 103.2) reposent chacune avec un côté extérieur contre une surface intérieure de la poche (102). Dispositif d’étanchéité (100-1) selon la revendication 3, dans lequel la pièce à insertion (103) a une structure d’espacement (104) qui empêche les côtés intérieurs des deux branches en V (103.1, 103.2) de venir en buter l’un contre l’autre sur toute la surface. Dispositif d’étanchéité (100-2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la pièce à insertion (105) remplit la poche (102) sensiblement complètement et est perméable au fluide (K) sous pression. Dispositif d’étanchéité (100-2) selon la revendication 5, dans lequel la pièce à insertion (105) est en forme de plaque. Batterie (200) comprenant : un logement (201), une pluralité de cellules de batterie (202) disposées dans le logement (201), dans laquelle les cellules de batterie (202) ont chacune un moyen de dégazage (202.1) et le logement (201) a un nombre d’ouvertures de dégazage (201.1) correspondant au nombre de moyens de dégazage (202.1), chacune étant disposée adjacente à l’un des moyens de dégazage (202.1), et un nombre de dispositifs d’étanchéité (100-1 ; 100-2) correspondant au nombre de moyens de dégazage (202.1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, chacun assurant l’étanchéité d’un écart (203) entre la cellule de batterie (202) respective et le logement (201) autour d’un moyen de dégazage (202.1) et de l’ouverture de dégazage (201.1) disposée adjacente à celui-ci. Batterie (200) selon la revendication 7, dans laquelle le logement (201) est configuré pour être traversé par un liquide de refroidissement (K) afin de refroidir les cellules de batterie (202), et dans laquelle les joints gonflants (101) des dispositifs d’étanchéité (100-1 ; 100-2) sont configurés pour gonfler sous l’action du liquide de refroidissement (K).