Brevet FR3154863A1 — publié le 20250502

Titre : Boîtier pour module de batterie électrique de véhicule Boîtier (2) pour module de batterie (10) de véhicule (1) automobile comprenant une base (3), un couvercle (4) et au moins une patte de fixation (5) du boîtier (2) au sein du véhicule (1) configurée pour recevoir un moyen de fixation (6) et configurée pour être fixée au niveau d’une structure de caisse (11) du véhicule (1), une première surface (51) de l’au moins une patte de fixation (5), configurée pour être disposée en regard ou au contact de la structure de caisse (11), et/ou une deuxième surface (52) de l’au moins une patte de fixation (5) comprenant au moins une couche secondaire de revêtement (54). Figure de l’abrégé : Figure 4 Boîtier pour module de batterie électrique de véhicule La présente invention concerne un boîtier pour module de batterie électrique d’un véhicule. L’invention concerne également un module de batterie électrique comprenant un tel boîtier et un véhicule comprenant un tel boîtier et/ou un tel module. Dans les véhicules électriques ou hybrides, les moyens de motorisation électriques actuels font appel à des dispositifs de batteries électriques de plus en plus performants afin de rivaliser avec les moteurs thermiques. Classiquement, ces dispositifs de batterie comprennent une pluralité de cellules électrochimiques arrangées en un ou plusieurs modules compris dans au moins un boîtier. Ces cellules peuvent être des cellules cylindriques, prismatiques ou souples. Le boîtier comprend classiquement une base ouverte sur un côté, dans laquelle sont disposées les cellules électrochimiques. Une fois les cellules électrochimiques disposées, le boîtier peut être fermé par l’intermédiaire d’un couvercle disposé sur le côté ouvert de la base. Le module de batterie est ensuite monté dans le véhicule par fixation réversible au niveau de la structure de caisse, notamment au niveau de la sous-caisse du véhicule, sous l’habitacle, par l’intermédiaire de moyens de fixation. Néanmoins, du fait de l’échauffement des cellules électrochimiques lorsque le module de batterie est en fonctionnement, le boîtier tend à monter en température. Il en résulte qu’une conduction thermique importante est observée au niveau de la fixation du module de batterie, les moyens de fixation transmettant la chaleur du module de batterie à la structure de caisse et fragilisant alors la fixation dudit module. La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à proposer une alternative aux boîtiers pour module de batterie permettant de limiter, voire supprimer, la conduction thermique du module de batterie vers la structure de caisse. A cette fin, l’invention propose un boîtier pour module de batterie de véhicule automobile comprenant une base, un couvercle configuré pour être monté sur la base de sorte à fermer le boîtier et au moins une patte de fixation du boîtier au sein du véhicule configurée pour recevoir un moyen de fixation et configurée pour être fixée au niveau d’une structure de caisse du véhicule par l’intermédiaire dudit moyen de fixation, une première surface de l’au moins une patte de fixation, configurée pour être disposée en regard ou au contact de la structure de caisse, comprenant au moins une couche primaire de revêtement, thermiquement isolante, et/ou une deuxième surface de l’au moins une patte de fixation, opposée à la première surface, comprenant au moins une couche secondaire de revêtement, thermiquement isolante. Notamment, l’au moins une couche primaire de revêtement de la première surface et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement de la deuxième surface est en céramique. Selon un exemple de réalisation, l’au moins une patte de fixation est réalisée en aluminium et l’au moins une couche primaire de revêtement de la première surface et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement de la deuxième surface est obtenue par anodisation. Notamment, l’au moins une couche primaire de revêtement de la première surface et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement de la deuxième surface présente une épaisseur comprise entre 10 µm et 500 µm, voire entre 15 µm et 250 µm. Optionnellement, l’au moins une couche primaire de revêtement de la première surface s’étend sur tout ou partie de la première surface et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement de la deuxième surface s’étend sur tout ou partie de la deuxième surface. De manière optionnelle, l’au moins une patte de fixation et la base sont venues de matière ou l’au moins une patte de fixation et le couvercle sont venus de matière. Selon des exemples de réalisation : - la base comprend un matériau métallique, tel que de l’aluminium ; et/ou - le couvercle comprend un matériau plastique et/ou un matériau métallique, tel que de l’aluminium. Selon un exemple de réalisation, le boîtier comprend une pluralité de pattes de fixation, la première surface et/ou la deuxième surface de chacune desdites pattes comprenant au moins une couche primaire de revêtement ou au moins une couche secondaire de revêtement respectivement, notamment de revêtement thermiquement isolant. L’invention concerne également un module de batterie comprenant un boîtier selon l’invention, délimitant un volume interne, et au moins une cellule électrochimique disposée dans ledit volume. L’invention concerne enfin un véhicule automobile à motorisation électrique ou hybride comprenant une structure de caisse et un boîtier et/ou un module de batterie selon l’invention. Notamment, le boîtier et/ou un module de batterie selon l’invention est monté au niveau de la structure de caisse. D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif et non limitatif, en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes : La FIG. 1 est une représentation schématique d’un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un module de batterie. La FIG. 2 est une représentation schématique d’un mode de réalisation d’un module de batterie selon l’invention. La FIG. 3 est une représentation d’une partie du module de batterie comprenant un dispositif de fixation. La FIG. 4 est une représentation schématique en coupe du module de batterie. La FIG. 5 est une représentation schématique en coupe d’un boîtier du module de batterie. La FIG. 6 est une représentation schématique d’une patte de fixation du module de batterie. La FIG. 7 est une représentation schématique vue de dessus de la patte de fixation. La FIG. 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation d’un véhicule 1, particulièrement un véhicule automobile à motorisation électrique ou hybride comprenant au moins un moteur électrique, non représenté. Le véhicule 1 considéré peut être de tout type, par exemple un véhicule particulier ou un véhicule utilitaire. Le véhicule 1 comprend au moins un module de batterie 10 électrique, que l'on pourra également dénommer « batterie » ou « batterie électrique ». Un tel module de batterie 10 est destiné à un dispositif de batterie, ou dispositif de stockage d’énergie électrique, du véhicule 1. Par exemple, le dispositif de batterie comprend au moins un module de batterie 10 selon l’invention ou une pluralité desdits modules. Le dispositif de batterie, et par extension l’au moins un module de batterie 10, est une batterie électrice de traction, ou motrice, adapté à fournir de l’énergie électrique à divers composants du véhicule 1, dont le moteur électrique du véhicule 1. Le véhicule 1 comprend également une structure de caisse 11, au niveau de laquelle l’au moins un module de batterie 10, ou de manière plus générale le dispositif de batterie, est fixé. Dans l’ensemble des figures, les dimensions et espacements séparant les différents composants peuvent être exagérés à des fins de clarté. Par ailleurs, dans la description ci-après, les termes « premier », « deuxième », « primaire » et « secondaire » ont vocation à distinguer les différents éléments de l’invention et non à établir une hiérarchie parmi ceux-ci. La structure de caisse 11, ou châssis, est une structure apte à supporter différents composants du véhicule 1. Elle présente, par exemple, une forme d’encadrement, c’est-à-dire qu’elle forme un cadre fermé. En particulier, un tel encadrement est formé par une pluralité d’organes allongés, par exemple creux, tels que des longerons, traverses et/ou bavolets. Ces organes allongés comprennent, par exemple, un profil en « U » ou en « Ω ». De manière générale, le module de batterie 10 comprend un boîtier 2 et au moins une cellule électrochimique 12, disposée dans ledit boîtier 2, en particulier disposée dans un volume interne 13 délimité par le boîtier 2. La description ci-après est faite en référence à un module de batterie 10 spécifique et au boîtier 2 lui étant associé. Il est néanmoins entendu que l’invention peut s’étendre à une pluralité de modules de batteries ou de boîtiers 2. De manière connue, l’au moins une cellule électrochimique 12 peut être du type prismatique, cylindrique ou souple, notamment souple prismatique, aussi connue sous le nom de type « pouch », « en sachet » ou « en poche ». On entend par « prismatique » que la cellule électrochimique 12 peut présenter une forme parallélépipédique ou sensiblement parallélépipédique, notamment parallélépipédique rectangle ou carré, voire cubique. Chaque cellule électrochimique 12 est apte à stocker de l'énergie sous forme chimique et à la restituer sous forme d'un courant électrique. Les cellules électrochimiques peuvent, par exemple, être du type « lithium-ion », aussi appelé « Li-ion ». Le module de batterie 10 comprend au moins une cellule électrochimique 12. Il est néanmoins entendu, tel qu’illustré, que le module de batterie 10 peut comprendre une pluralité de cellules électrochimiques 12, le nombre et les dimensions desdites cellules n’étant en rien limitatifs. Le boîtier 2 comprend une base 3, un couvercle 4, amovible et rapporté relativement à la base 3, et au moins une patte de fixation 5 du boîtier 2 au sein du véhicule 1, configurée pour permettre la fixation du boîtier 2 et du module de batterie 10 au niveau de la structure de caisse 11, notamment sous la structure de caisse 11. La base 3 comprend une pluralité de parois et est ouverte sur un côté de sorte à permettre l’insertion de l’au moins une cellule électrochimique 12. On entend donc ici par « ouverte sur un côté » que l’une des parois est manquante et que la base ne forme pas une structure fermée. Par exemple, la pluralité de parois comprend au moins une paroi principale 31 et des parois latérales 32, reliées à la paroi principale 31 et s’étendant transversalement, voire orthogonalement à celle-ci. Notamment, de manière non limitative, la base 3 présente une forme parallélépipédique dans laquelle des parois latérales 32 opposées s’étendent parallèlement les unes aux autres. Par exemple, la base 3 est réalisée dans matériau métallique, tel que de l’aluminium, notamment de l’aluminium série 3000 ou 6000, ou encore un alliage comprenant de l’aluminium. Le couvercle 4 comprend au moins un flanc principal 41 configuré pour être monté sur la base 3 de sorte à fermer le boîtier 2. Le couvercle 4 est ainsi configuré pour être monté au niveau du côté ouvert de la base 3 de sorte à délimiter le volume interne 13 du boîtier 2 et à fermer la base 3. Le flanc principal 41 du couvercle 4 est ainsi opposé à la paroi principale 31. De manière optionnelle mais préférentielle, le couvercle 4 comprend également une pluralité de flancs latéraux 42, relié(s) au flanc principal 41 et s’étendant transversalement, voire orthogonalement à celui-ci. Notamment, le couvercle 4 est dimensionné et conformé de sorte que les flancs latéraux 42 s’étendent au contact d’au moins une partie des parois latérales 32 de la base 3 de sorte à limiter, voire bloquer le déplacement du couvercle 4 relativement à la base 3 le long d’au moins une direction. Par exemple, le couvercle 4 présente une structure en « U » ou sensiblement en « U », le flanc principal 41 formant l’embase dudit « U » et les flancs latéraux 42 en formant les branches. Par exemple, le couvercle 4 est réalisé dans matériau métallique, tel que de l’aluminium, notamment de l’aluminium série 3000 ou 6000, ou encore un alliage à base d’aluminium. Le boîtier 2 comprend une patte de fixation 5 ou une pluralité de pattes de fixation 5. Dans la description ci-après, il est fait référence à une unique patte de fixation 5. Il est néanmoins entendu qu’elle s’applique mutatis mutandis à une pluralité de pattes de fixation 5. Selon un exemple de réalisation, illustré dans les figures 2 à 7, la patte de fixation 5 est reliée à la base 3. Par exemple, la patte de fixation 5 est reliée à l’une des parois latérales 32. En l’espèce, la patte de fixation 5 s’étend transversalement à l’une des parois latérales 32. De manière préférentielle, la patte de fixation 5 et la base 3 sont venues de matière. Également, préférentiellement, la base 3 et la patte de fixation 5 sont réalisés en aluminium ou dans un alliage à base d’aluminium. Selon une alternative non représentée, la patte de fixation 5 est reliée au couvercle 4. Par exemple, la patte de fixation 5 est reliée au flanc principal 41 ou à l’un des flancs latéraux 42. En l’espèce, la patte de fixation 5 s’étend transversalement à l’un des flancs latéraux 42. De manière préférentielle, la patte de fixation 5 et le couvercle 4 sont venus de matière. Aussi, ladite patte est réalisée dans un matériau similaire à celui du couvercle 4, par exemple, de manière préférentielle, de l’aluminium ou un alliage à base d’aluminium. La patte de fixation 5 comprend notamment au moins un orifice 43 configuré pour recevoir un moyen de fixation 6, par exemple un moyen de fixation 6 réversible tel qu’une vis ou un goujon. L’orifice 43 présente notamment un contour, ou une circonférence, fermé. Alternativement, un tel contour peut être en partie ouvert. L’au moins un moyen de fixation 6 permet la fixation du module de batterie 10 au niveau de la structure de caisse 11. L’au moins un orifice 43 est traversant, il s’étend depuis une première surface 51 de la patte de fixation 5 jusqu’à une deuxième surface 52 de ladite patte, opposée à la première surface 51. La première surface 51 est configurée pour être disposée en regard ou au contact de la structure de caisse 11, notamment de l’un des organes allongés de la structure de caisse 11. Par exemple, la première surface 51 s’étend au contact de l’embase du profil en « U » de l’un des organes allongés de la structure de caisse 11 au niveau d’une zone de contact de la première surface 51. L’embase de l’organe allongé comprend alors au moins une ouverture configurée pour s’étendre en regard de l’au moins un orifice 43 et apte à recevoir l’au moins un moyen de fixation 6. La patte de fixation 5 comprend avantageusement au moins une couche primaire de revêtement 53, particulièrement de revêtement thermiquement isolant, disposée sur la première surface 51 et/ou au moins une couche secondaire de revêtement 54, particulièrement de revêtement thermiquement isolant, disposée sur la deuxième surface 52. L’au moins une couche primaire de revêtement 51 et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 peut également s’étendre dans une partie de l’au moins un orifice 43. De telles couches de revêtement permettent de réduire, voire éliminer, la conduction thermique existant classiquement entre le boîtier 2 du module de batterie 10 d’une part et l’au moins un moyen de fixation 6 et la structure de caisse 11 d’autre part. Ainsi, en cas d’échauffement de l’au moins une cellule électrochimique 12, la conduction thermique du module de batterie 10 est limitée au boîtier 2 et n’affecte pas, ou peu, la fixation du module de batterie 10 sur la structure de caisse 11. De manière préférentielle, la première surface 51 et la deuxième surface 52 comprennent respectivement l’au moins une couche primaire de revêtement 53 et l’au moins une couche secondaire de revêtement 54. L’au moins une couche primaire de revêtement 53 est ainsi configurée pour être interposée le long d’une direction entre la patte de fixation 5 et une partie de la structure de caisse 11 sur laquelle le boîtier 2, et par extension le module de batterie 10, est fixé. Inversement, par exemple, l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 est configurée pour s’étendre au contact d’une partie du moyen de fixation 6, par exemple d’une tête de vis et/ou d’une rondelle. Selon un premier mode de réalisation, préférentiel, l’au moins une couche primaire de revêtement 53 de la première surface 51 et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 de la deuxième surface 52 est un revêtement céramique. Notamment, un tel revêtement céramique est réalisé à base d’alumine, par exemple d’alumine cuite. De manière connue, un tel revêtement peut être enduit, fritté et/ou pressé ou encore réalisé par dépôt assisté par plasma. Par exemple, il peut être obtenu par projection thermique ou est un revêtement céramique du type thermochimique. Selon un exemple de réalisation particulier du premier mode de réalisation, la couche primaire de revêtement 53 de la première surface 51 et la couche secondaire de revêtement 54 de la deuxième surface 52 sont des revêtements céramiques. Selon un deuxième mode de réalisation alternatif, l’au moins une couche primaire de revêtement 53 de la première surface 51 et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 de la deuxième surface 52 est un revêtement d’oxyde d’aluminium obtenu par anodisation. Dans un tel mode de réalisation, l’au moins une patte de fixation 5 est notamment réalisée en aluminium ou dans un alliage comprenant de l’aluminium. De manière optionnelle mais préférentielle, l’au moins une couche de revêtement considérée, primaire et/ou secondaire, présente une épaisseur comprise entre 10 µm et 500 µm, voire entre 15 µm et 250 µm. L’au moins une couche de revêtement considérée peut être l’au moins une couche primaire de revêtement 53 de la première surface 51 et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 de la deuxième surface 52. Notamment, lorsque l’au moins une couche de revêtement considérée est obtenue par anodisation, ladite couche présente une épaisseur supérieure ou égale à 10 µm, par exemple comprise entre 10 µm et 15 µm. Notamment, lorsque l’au moins une couche de revêtement considérée est un revêtement céramique, ladite couche présente une épaisseur supérieure ou égale à 100 µm, par exemple comprise entre 150 µm et 500 µm, ou encore entre 175 µm et 300 µm, notamment de l’ordre de 250 µm. L’au moins une couche primaire de revêtement 53 s’étend sur tout ou partie de la première surface 51. Notamment, l’au moins une couche primaire de revêtement 53 s’étend au moins sur une zone de la première surface 51 configurée pour s’étendre au contact de la structure de caisse 11 lorsque le boîtier 2, et par extension le module de batterie 10, est monté dans le véhicule 1, délimitées par les lignes pointillées à la FIG. 7 . De même, additionnellement ou alternativement, l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 s’étend sur tout ou partie de la deuxième surface 52. Notamment, l’au moins une couche secondaire de revêtement 54 s’étend au moins sur une zone de la deuxième surface 52 configurée pour s’étendre au contact d’une partie du moyen de fixation 6, par exemple d’une tête de vis et/ou d’une rondelle. Il est entendu que, lorsque le boîtier 2 comprend une pluralité de pattes de fixation 5, chacune desdites pattes comprend au moins une couche primaire de revêtement 53, disposée sur la première surface 51 de la patte de fixation 5 considérée et/ou au moins une couche secondaire de revêtement 54, disposée sur la deuxième surface 52 de la patte de fixation 5 considérée. La description précédente s’applique alors mutatis mutandis à chacune desdites pattes de fixation 5. La présente invention propose ainsi un boîtier pour un module de batterie permettant de réduire, voire éliminer la conduction thermique du module de batterie vers la structure de caisse portant celui-ci. Il permet ainsi de préserver l’intégrité des moyens de fixation assurant la fixation du module de batterie au niveau de la structure de caisse. La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens dans la mesure où ils remplissent in fine les fonctionnalités décrites et illustrées dans le présent document. Boîtier (2) pour module de batterie (10) de véhicule (1) automobile comprenant une base (3), un couvercle (4) configuré pour être monté sur la base (3) de sorte à fermer le boîtier (2) et au moins une patte de fixation (5) du boîtier (2) au sein du véhicule (1) configurée pour recevoir un moyen de fixation (6) et configurée pour être fixée au niveau d’une structure de caisse (11) du véhicule (1) par l’intermédiaire dudit moyen de fixation (6), caractérisé en ce qu’une première surface (51) de l’au moins une patte de fixation (5), configurée pour être disposée en regard ou au contact de la structure de caisse (11), comprend au moins une couche primaire de revêtement (53), thermiquement isolante, et/ou une deuxième surface (52) de l’au moins une patte de fixation (5), opposée à la première surface (51), comprend au moins une couche secondaire de revêtement (54), thermiquement isolante. Boîtier (2) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins une couche primaire de revêtement (53) de la première surface (51) et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement (54) de la deuxième surface (52) est en céramique. Boîtier (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une patte de fixation (5) est réalisée en aluminium, l’au moins une couche primaire de revêtement (53) de la première surface (51) et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement (54) de la deuxième surface (52) est obtenue par anodisation. Boîtier (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une couche primaire de revêtement (53) de la première surface (51) et/ou l’au moins une couche secondaire de revêtement (54) de la deuxième surface (52) présente une épaisseur comprise entre 10 µm et 500 µm, voire entre 15 µm et 250 µm. Boîtier (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une patte de fixation (5) et la base (3) sont venues de matière ou l’au moins une patte de fixation (5) et le couvercle (4) sont venus de matière. Boîtier (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel : - la base (3) comprend un matériau métallique, tel que de l’aluminium ; et/ou - le couvercle (4) comprend un matériau plastique et/ou un matériau métallique, tel que de l’aluminium. Boîtier (2) selon l’une des revendications précédentes, comprenant une pluralité de pattes de fixation (5), la première surface (51) et/ou la deuxième surface (52) de chacune desdites pattes comprenant au moins une couche primaire de revêtement (53) ou au moins une couche secondaire de revêtement (54) respectivement, notamment de revêtement thermiquement isolant. Module de batterie (10) comprenant un boîtier (2) selon l’une des revendications précédentes, délimitant un volume interne (13), et au moins une cellule électrochimique (12) disposée dans ledit volume. Véhicule (1) automobile à motorisation électrique ou hybride comprenant une structure de caisse (11) et un boîtier (2) selon l’une des revendications 1 à 7 et/ou un module de batterie (10) selon la revendication 8.