Brevet FR3154549A1 — publié le 20250425

Boîtier de batterie électrique permettant l’évacuation de flammes et de gaz Le boîtier de batterie électrique (1) définit un logement (4) de réception d’une pluralité d’accumulateurs électriques (2) s’étendant parallèlement les uns aux autres selon une direction d’élévation (Z), ledit logement (4) comprenant une pluralité d’empreintes (12) de réception desdits accumulateurs électriques (4), ledit logement étant fermé par au moins un couvercle (6) s’étendant en regard des empreintes (12) selon la direction d’élévation (Z). Le couvercle (6) comprend au moins un canal (20) s’étendant en regard d’au moins une partie desdites empreintes (12), ledit canal étant fermé par une face interne (18) du couvercle (6) tournée vers le logement (4) et étant en communication fluidique avec ladite partie desdites empreintes (12), ledit canal (20) débouchant à l’extérieur du logement (4). Figure pour l'abrégé : 1 Boîtier de batterie électrique permettant l’évacuation de flammes et de gaz La présente invention concerne un boîtier de batterie électrique, du type définissant un logement de réception d’une pluralité d’accumulateurs électriques s’étendant parallèlement les uns aux autres selon une direction d’élévation, ledit logement comprenant une pluralité d’empreintes de réception desdits accumulateurs électriques, ledit logement étant fermé par au moins un couvercle s’étendant en regard des empreintes selon la direction d’élévation. L’invention concerne également une batterie électrique comprenant un tel boîtier de batterie électrique. Pour alimenter un électricité un véhicule, tel qu’un bâtiment naval ou autre, il est connu d’utiliser une ou plusieurs batteries électriques comprenant chacune une pluralité d’accumulateurs électriques, également connus sous le nom de cellules, placés dans un boîtier de batterie électrique fermé. Cependant, de telles batteries électriques présentent un risque d’emballement des accumulateurs électriques au cours de leur utilisation, ce qui peut mener à un embrasement des cellules et à la génération de flammes et l’émission de gaz dans le boîtier. La batterie risque alors un fort risque d’explosion. L’un des buts de l’invention est de pallier ces inconvénients en proposant un boîtier de batterie permettant de réduire les risques d’explosion d’une batterie en cas d’emballement des accumulateurs électriques. A cet effet, l’invention concerne un boîtier de batterie électrique du type précité, dans lequel le couvercle comprend au moins un canal s’étendant en regard d’au moins une partie desdites empreintes, ledit canal étant fermé par une face interne du couvercle tournée vers le logement et étant en communication fluidique avec ladite partie desdites empreintes, ledit canal débouchant à l’extérieur du logement. En prévoyant un canal en communication fluidique avec les empreintes agencées pour la réception des accumulateurs et débouchant à l’extérieur du boîtier, les flammes et le gaz générés en cas d’emballement des accumulateurs électriques sont dirigés vers ce canal et circulent dans celui-ci pour être évacués vers l’extérieur du boîtier. Ainsi, l’accumulation de flammes et de gaz à l’intérieur du boîtier est réduite, ce qui limite, voire supprime, les risques d’explosion de la batterie. Le boîtier de batterie électrique selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable : chaque empreinte est en communication fluidique avec un canal débouchant à l’extérieur logement ; le couvercle comprend une pluralité de canaux, chaque canal étant en communication fluidique avec des empreintes différentes du logement ; le logement est fermé selon la direction d’élévation par deux couvercles s’étendant de part et d’autre du logement selon la direction d’élévation, chaque couvercle comprenant au moins un canal en communication fluidique avec une partie des empreintes du logement et débouchant à l’extérieur du logement ; le boîtier de batterie électrique comprend au moins un élément de fixation fixant les couvercles l’un à l’autre, ledit élément de fixation s’étendant dans le logement selon la direction d’élévation d’un couvercle à l’autre ; le couvercle comprend au moins deux éléments saillants s’étendant en saillie vers le logement selon la direction d’élévation de la face interne du couvercle, lesdits éléments saillants étant écartés l’un de l’autre, au moins une partie du canal s’étendant entre lesdits éléments saillants ; le couvercle comprend un réseau d’éléments saillants écartés les uns des autres, chaque élément saillant d’au moins une partie desdits éléments saillants délimitant une partie de deux canaux distincts ; les empreintes sont formées dans au moins une plaque de réception s’étendant dans le logement, ladite plaque de réception s’étendant en regard du couvercle selon la direction d’élévation, la plaque de réception comprenant un orifice traversant au fond de chaque empreinte, ledit orifice traversant plaçant l’empreinte en communication fluidique avec un canal du couvercle ; le boîtier de batterie électrique comprend au moins une plaque fonctionnelle additionnelle s’étendant entre ladite plaque de réception et le couvercle selon la direction d’élévation, ladite plaque fonctionnelle comprenant un orifice traversant s’étendant entre chaque orifice traversant de la plaque de réception et le canal du couvercle en communication fluidique avec chaque orifice traversant de la plaque de réception. Selon un autre aspect, l’invention concerne une batterie électrique comprenant un boîtier de batterie électrique tel que décrit ci-dessus et une pluralité d’accumulateurs électriques disposés dans le logement dudit boîtier de batterie électrique et connectés électriquement les uns aux autres, chaque accumulateur électrique étant monté et fixé dans au moins une empreinte dudit logement. D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 - la FIG. 1 est une représentation schématique en coupe partielle d’un boîtier de batterie électrique selon l’invention, FIG. 2 - la FIG. 2 est une représentation schématique en perspective du boîtier de batterie électrique de la FIG. 1 vu de côté, FIG. 3 - la FIG. 3 est une représentation schématique en coupe du boîtier de batterie électrique de la FIG. 1 , la paroi latérale du boîtier de batterie électrique ayant été retirée, FIG. 4 - la FIG. 4 est une représentation schématique en perspective d’une partie du boîtier de batterie électrique de la FIG. 1 , des accumulateurs électriques étant reçus dans certaines empreintes du boîtier, et FIG. 5 - la FIG. 5 est une représentation schématique en perspective d’un couvercle de boîtier de batterie électrique selon la FIG. 1 . En référence aux figures, on décrit une batterie électrique comprenant un boîtier de batterie électrique 1 et une pluralité d’accumulateurs électriques 2. Une telle batterie électrique sert par exemple à l’alimentation électrique d’un véhicule, tel qu’un bâtiment naval ou autre. L’invention s’applique plus particulièrement à une batterie au lithium. Le boîtier de batterie électrique 1 forme un logement 4 de réception des accumulateurs électriques 2 qui s’étendent à l’intérieur du logement parallèlement les uns aux autres selon une direction d’élévation Z. Le boîtier de batterie électrique 1 est fermé, c’est-à-dire que le logement 4 est isolé de l’environnement extérieur de la batterie électrique, en dehors d’ouvertures qui seront décrites ultérieurement. Plus particulièrement, le boîtier de batterie électrique 1 est fermé selon la direction d’élévation Z par au moins un couvercle 6. Le couvercle 6 s’étend par exemple sur au moins une paroi latérale 8, s’étendant autour du logement 4 dans les directions perpendiculaires à la direction d’élévation Z, à l’opposé d’un fond 10 du logement 4. Selon un mode de réalisation préféré, le fond 10 est également formé par un couvercle, sensiblement identique au couvercle 6 qui va être décrit ultérieurement. En d’autres termes, selon ce mode de réalisation, le logement 4 est fermé selon la direction d’élévation Z par deux couvercles 6 s’étendant de part et d’autre du logement 4 selon la direction d’élévation Z. La paroi latérale 8 peut être réalisée d’une seule pièce ou de plusieurs tronçons assemblés les uns aux autres. Le boîtier de batterie électrique 1 peut présenter toute forme adaptée, par exemple une forme sensiblement parallélépipédique. En d’autres termes, les formes de boîtier 1 et de couvercle 6 montrées sur les figures ne sont que des exemples et d’autres formes de boîtier et de couvercle 6 peuvent être envisagées. Le logement 4 comprend une pluralité d’empreintes 12 de réception des accumulateurs électriques 2. Plus particulièrement, chaque accumulateur électrique 2 est reçu dans une empreinte inférieure et dans une empreinte supérieure 12 s’étendant en regard l’une de l’autre selon la direction d’élévation Z. Les empreintes inférieures 12 s’étendent par exemple en creux dans une plaque de réception inférieure 14 s’étendant en regard du fond 10 du boîtier de batterie électrique 1 et les empreintes supérieures 12 s’étendent par exemple en creux dans une plaque de réception supérieure 16 s’étendant en regard du couvercle 6. Les plaques de réception 14, 16 sont reçues dans le logement 4 l’une en regard de l’autre, la plaque de réception inférieure 14 s’étendant en regard du fond 10 selon la direction d’élévation Z et la plaque de réception supérieure 16 s’étendant en regard du couvercle 6 selon la direction d’élévation Z. Les empreintes inférieures et supérieures sont conformées pour recevoir les extrémités inférieures et supérieures des accumulateurs électriques 2 et présentent à cet effet par exemple une forme sensiblement complémentaire de celle de ces extrémités des accumulateurs électriques 2, par exemple une forme de cylindre de révolution ouvert vers l’empreinte 12 s’étendant en regard. Le couvercle 6 comprend une face interne 18 tournée vers le logement 4, plus particulièrement visible sur la FIG. 5 . Le couvercle 6 comprend au moins un canal 20 s’étendant en regard d’une partie des empreintes 12, plus particulièrement des empreintes supérieures, et fermé par la face interne 18 du couvercle 6. Du côté opposé à la face interne 18, le canal 20 est ouvert de sorte à être en communication fluidique avec la partie des empreintes 12 en regard de laquelle s’étend le canal 20, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. Le canal 20 s’étend dans au moins une direction sensiblement perpendiculaire à la direction d’élévation Z jusqu’à un bord du couvercle 6 de sorte que le canal 20 débouche à l’extérieur du logement 4, c’est-à-dire que le canal 20 place l’intérieur du logement 4 en communication fluidique avec l’environnement extérieur du boîtier de batterie électrique 1. Plus particulièrement, le canal 20 débouche à l’extérieur du logement 4 au niveau d’au moins une ouverture 22 s’étendant au droit de la paroi latérale 8, comme représenté sur la FIG. 2 . Selon un mode de réalisation, le canal 20 s’étend selon une direction rectiligne et débouche à l’extérieur du logement 4 au niveau de deux ouvertures 22 s’étendant dans des bords opposés du couvercle 6. Comme indiqué précédemment, le fond du canal 20 est formé par la face interne 18 du couvercle 6. Comme représenté sur la FIG. 5 , le canal 20 est en outre délimité selon sa largeur par au moins deux éléments saillants 24 s’étendant en saillie selon la direction d’élévation Z de la face interne 18 du couvercle 6 vers l’intérieur du logement 4. Les éléments saillants 24 sont écartés l’un de l’autre selon une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle s’étend le canal 20 et à la direction d’élévation Z de sorte que le canal 20 passe entre les deux éléments saillants 24. La profondeur du canal 20, correspondant à la dimension des éléments saillants 24 selon la direction d’élévation Z, est par exemple sensiblement comprise entre 2 mm et 4 mm. Comme représenté sur les figures, selon un mode de réalisation, le couvercle 6 comprend plusieurs canaux 20 de sorte que chaque empreinte 12 est en communication fluidique avec un canal 20 débouchant à l’extérieur logement. L’agencement des canaux 20 est plus particulièrement prévu pour optimiser le dégagement des flammes et du gaz générés dans le logement 4 lors d’un emballement des accumulateurs électriques 2 vers l’extérieur du logement 4. Ainsi, il est plus particulièrement prévu pour que les flammes et/ou le gaz générés par un accumulateur électrique 2 individuel soient guidés vers l’extérieur du logement 4 par un canal 20 supprimant les obstacles entre l’accumulateur électrique 2 et une ouverture 22 débouchant à l’extérieur du boîtier 1. A cet effet, les canaux 20 sont par exemple tous rectilignes et forment un motif correspondant au motif vu du dessus formé par les accumulateurs électriques 2, comme représenté sur la FIG. 5 . Pour former les canaux 20, le couvercle 6 comprend, selon le mode de réalisation décrit précédemment, un réseau d’éléments saillants 24 écartés les uns des autres. Plus particulièrement, comme représenté sur la FIG. 5 , chaque élément saillant 24 d’au moins une partie des éléments saillants 24 comprend par exemple plusieurs parois 26 s’élevant selon la direction d’élévation, chaque paroi 26 délimitant une partie d’un canal 20 différent. En d’autres termes, chaque élément saillant 24 d’au moins une partie des éléments saillants 24 délimite au moins une partie de deux canaux 20 distincts. Ainsi, à titre d’exemple, chaque élément saillant 24 présente une forme d’hexaèdre dont quatre faces délimitent une partie de quatre canaux 20 différents, comme représenté sur la FIG. 5 . Selon un mode de réalisation, le couvercle 6 est réalisé en un matériau composite comprenant une résine renforcée par des fibres, par exemple une résine époxyde renforcée par des fibres de verre présentant un caractère ignifuge. Pour placer une empreinte 12 en communication fluidique, la plaque formant cette empreinte 12, c’est-à-dire la plaque de réception supérieure 16, dans le cas du couvercle 6 opposé au fond 10, comprend par exemple un orifice traversant 28 s’étendant au fond de chaque empreinte 12 selon la direction d’élévation Z vers le couvercle 6. Les orifices traversants 28 permettent ainsi de diriger les flammes et le gaz générés par les accumulateurs électriques 2 vers les canaux 20 en passant par ces orifices 28. Selon un mode de réalisation, le boîtier de batterie électrique 1 comprend en outre au moins une plaque fonctionnelle 30 additionnelle s’étendant entre la plaque de réception supérieure 16 et le couvercle 6. Une telle plaque fonctionnelle 30 est par exemple une plaque comprenant des conducteurs électriques permettant de connecter électriquement les accumulateurs électriques 2 entre eux. Une telle plaque fonctionnelle 30 peut également être une plaque d’isolant électrique ou une pièce mécanique permettant de fixer les accumulateurs électriques 2 dans le logement 4. Selon un mode de réalisation, plusieurs plaques fonctionnelles additionnelles 30 sont prévues, ces plaques fonctionnelles 30 étant empilées entre la plaque de réception supérieure 16 et le couvercle 6. En tout état de cause, la ou les plaques fonctionnelles 30 comprennent des orifices traversants 32, comme plus particulièrement visible sur la FIG. 5 , dans laquelle une partie de la plaque fonctionnelle 30 est représentée. Chaque orifice traversant 32 s’étend entre un orifice traversant 28 de la plaque de réception supérieure 16 et le canal 20 avec lequel l’empreinte 12 comprenant cet orifice traversant 28 est en communication fluidique. En d’autres termes, la ou les plaques fonctionnelles 30 additionnelles sont agencées pour ne pas empêcher la communication fluidique entre les empreintes 12 et les canaux 20 correspondants afin de ne pas empêcher la circulation de flammes et de gaz des accumulateurs électriques 2 aux canaux 20. Comme indiqué précédemment, le fond 10 du boîtier de batterie électrique 1 est, selon un mode de réalisation avantageux, également formé par un couvercle tel que le couvercle 6 décrit ci-dessus. En d’autres termes, le couvercle formant le fond 10 comprend également des canaux 20 en communication fluidique avec les empreintes 12 prévues dans la plaque de réception inférieure 14, qui comprend une ouverture traversante 28 au fond de chaque empreinte 12 pour assurer cette communication fluidique. Le fond 10 présente par exemple un agencement identique à celui du couvercle 6 de sorte que le couvercle 6 représenté sur la FIG. 5 peut également former le fond 10 du boîtier 1. Ainsi, le fond 10 comprend par exemple un réseau d’éléments saillants 24 formant les canaux 20 selon un motif correspondant au motif des accumulateurs électriques 2 dans le logement 4 vus du dessous. Ainsi, selon ce mode de réalisation, les flammes et le gaz générés par l’emballement des accumulateurs électriques 2 peuvent être évacués par les canaux 20 s’étendant sur le couvercle 6 et/ou par les canaux 20 s’étendant sur le couvercle formant le fond 10 du boîtier, ce qui améliore cette évacuation. Selon ce mode de réalisation, une ou plusieurs plaques fonctionnelles 30 additionnelles peuvent être prévues entre la plaque de réception inférieure 14 et le fond 10. Cette ou ces plaques fonctionnelles 30 comprennent alors des orifices traversants s’étendant entre les orifices traversants 28 de la plaque de réception inférieure 14 et les canaux 20 correspondants prévus sur le fond 10. Les couvercles fermant le boîtier 1 selon la direction d’élévation Z, c’est-à-dire le couvercle 6 et le couvercle formant le fond 10, sont par exemple fixés l’un à l’autre par au moins un élément de fixation 34 s’étendant dans le logement 4 selon la direction d’élévation d’un couvercle à l’autre. Un tel élément de fixation 34 est par exemple fixé par vissage à chacun des couvercles. Selon un mode de réalisation, plusieurs éléments de fixation 34 répartis dans le logement 4 sont prévus. Le boîtier de batterie électrique 1 décrit ci-dessus permet une évacuation efficace des flammes et/ou du gaz générés lors de l’emballement d’un ou plusieurs accumulateurs électriques 2, ce qui réduit les risques d’explosion de la batterie électrique et rend son utilisation plus sûre. Boîtier de batterie électrique (1) définissant un logement (4) de réception d’une pluralité d’accumulateurs électriques (2) s’étendant parallèlement les uns aux autres selon une direction d’élévation (Z), ledit logement (4) comprenant une pluralité d’empreintes (12) de réception desdits accumulateurs électriques (4), ledit logement étant fermé par au moins un couvercle (6) s’étendant en regard des empreintes (12) selon la direction d’élévation (Z), caractérisé en ce que le couvercle (6) comprend au moins un canal (20) s’étendant en regard d’au moins une partie desdites empreintes (12), ledit canal étant fermé par une face interne (18) du couvercle (6) tournée vers le logement (4) et étant en communication fluidique avec ladite partie desdites empreintes (12), ledit canal (20) débouchant à l’extérieur du logement (4). Boîtier de batterie électrique selon la revendication 1, dans lequel chaque empreinte (12) est en communication fluidique avec un canal (20) débouchant à l’extérieur logement (4). Boîtier de batterie électrique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le couvercle (6) comprend une pluralité de canaux (20), chaque canal (20) étant en communication fluidique avec des empreintes (12) différentes du logement (4). Boîtier de batterie électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le logement (4) est fermé selon la direction d’élévation (Z) par deux couvercles (6) s’étendant de part et d’autre du logement (4) selon la direction d’élévation (Z), chaque couvercle (6) comprenant au moins un canal (20) en communication fluidique avec une partie des empreintes (12) du logement (4) et débouchant à l’extérieur du logement (4). Boîtier de batterie électrique selon la revendication 4, comprenant au moins un élément de fixation (34) fixant les couvercles (6) l’un à l’autre, ledit élément de fixation (34) s’étendant dans le logement (4) selon la direction d’élévation (Z) d’un couvercle (6) à l’autre. Boîtier de batterie électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le couvercle (6) comprend au moins deux éléments saillants (24) s’étendant en saillie vers le logement (4) selon la direction d’élévation (Z) de la face interne (18) du couvercle (6), lesdits éléments saillants (24) étant écartés l’un de l’autre, au moins une partie du canal (20) s’étendant entre lesdits éléments saillants (24). Boîtier de batterie électrique selon la revendication 6, dans lequel le couvercle (6) comprend un réseau d’éléments saillants (24) écartés les uns des autres, chaque élément saillant (24) d’au moins une partie desdits éléments saillants (24) délimitant une partie de deux canaux (20) distincts. Boîtier de batterie électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les empreintes (12) sont formées dans au moins une plaque de réception (14, 16) s’étendant dans le logement (4), ladite plaque de réception (14, 16) s’étendant en regard du couvercle (6) selon la direction d’élévation (Z), la plaque de réception (14, 16) comprenant un orifice traversant (28) au fond de chaque empreinte (12), ledit orifice traversant (28) plaçant l’empreinte (12) en communication fluidique avec un canal (20) du couvercle (6). Boîtier de batterie électrique selon la revendication 8, comprenant au moins une plaque fonctionnelle (30) additionnelle s’étendant entre ladite plaque de réception (14, 16) et le couvercle (6) selon la direction d’élévation (Z), ladite plaque fonctionnelle (30) comprenant un orifice traversant (32) s’étendant entre chaque orifice traversant (28) de la plaque de réception (14, 16) et le canal (20) du couvercle (6) en communication fluidique avec chaque orifice traversant (28) de la plaque de réception (14, 16). Batterie électrique comprenant un boîtier de batterie électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 et une pluralité d’accumulateurs électriques (2) disposés dans le logement (4) dudit boîtier de batterie électrique (1) et connectés électriquement les uns aux autres, chaque accumulateur électrique (2) étant monté et fixé dans au moins une empreinte (12) dudit logement (4).