Brevet FR3164570A1 — publié le 20260116

Cellule (1) de batterie électrique pour véhicule à propulsion électrique, ladite cellule (1) comprenant un empilement d’électrodes séparées les unes des autres par un film séparateur poreux, la cellule 1 comprenant : - une enveloppe (2) extérieure définissant une cavité interne dans lequel est agencé l’empilement, - un électrolyte agencé dans la cavité interne, - un couvercle (4), rapporté et agencé de sorte à fermer la cavité interne, ladite cellule (1) comprenant une jonction (5) entre le couvercle (4) et l’enveloppe (2) extérieure, ladite cellule (1) comprenant une zone (6) hydrophobe, ladite zone (6) hydrophobe recouvre la jonction (5) et s’étend de part et d’autre la jonction (5). Figure pour l'abrégé : Figure 1 Cellule pour batterie électrique et son procédé de fabrication Domaine technique de l'invention L’invention concerne le domaine des batteries électriques pour véhicule automobile électrique. En particulier l’invention concerne des cellules de batteries électriques. De façon plus précise, l’invention a trait à des cellules de type cylindrique. Arrière-plan technique Les cellules de batteries électriques de types cylindriques ou prismatiques sont largement utilisées dans l’industrie automobile. Ces cellules comprennent une enveloppe extérieure rigide définissant une cavité interne. Un ensemble d’électrodes séparées les unes des autres par un film séparateur poreux est agencé dans la cavité interne. Un couvercle rapporté sur l’enveloppe extérieure obture la cavité interne. Le couvercle est fixé à l’enveloppe extérieure. Cette fixation du couvercle sur l’enveloppe extérieure peut se faire de diverses manières. L’une d’elle consiste à souder le couvercle sur l’enveloppe extérieure. La soudure est apposée sur une jonction entre le couvercle et l’enveloppe extérieure. Le couvercle et l’enveloppe extérieure comportent une couche de Nickel. Cette couche de Nickel présente des propriétés anti-corrosives. L’opération de soudage détruit localement la couche de Nickel. La soudure et la zone adjacente à celle-ci n’est alors plus protégée contre la corrosion. L’invention vise à résoudre ce problème. A cet effet, il est proposé en premier lieu un cellule de batterie électrique pour véhicule à propulsion électrique, ladite cellule comprenant un empilement d’électrodes séparées les unes des autres par un film séparateur poreux, la cellule comprenant : - une enveloppe extérieure définissant une cavité interne dans lequel est agencé l’empilement, - un électrolyte agencé dans la cavité interne, - un couvercle, rapporté et agencé de sorte à fermer la cavité interne, ladite cellule comprenant une jonction entre le couvercle et l’enveloppe extérieure, ladite cellule comprenant une zone hydrophobe, ladite zone hydrophobe recouvre la jonction et s’étend de part et d’autre la jonction. Ainsi la zone hydrophobe est protégée de la corrosion. En l’absence d’une telle zone hydrophobe, la jonction et la zone autour est susceptible de se corroder, fragilisant ainsi la structure de l’enveloppe extérieure. Une fuite d’électrolyte peut survenir. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues seules ou en combinaison : - la cellule comprend une soudure de fixation sur la jonction, ladite soudure de fixation étant destinée à solidariser le couvercle à l’enveloppe extérieure, cellule dans laquelle la zone hydrophobe couvre intégralement la soudure et s’étend au-delà de la soudure ; - cellule dans laquelle : - la soudure comporte un bord proximal situé d’un côté de la jonction et un bord distal opposé au bord proximal et situé d’un autre côté de la jonction, - la zone hydrophobe comporte un bord supérieur situé du côté de la jonction où se situe le bord proximal et un bord inférieur opposé au bord supérieur et situé du côté de la jonction où se situe le bord distal, cellule dans laquelle : - le bord supérieur se situe à une première distance prédéterminée du bord proximal, - le bord inférieur se situe à une deuxième distance prédéterminée du bord distal ; - la première distance est au moins égale à 1 millimètre ; - la deuxième distance est au moins égale à 1 millimètre ; - la première distance et la deuxième distance sont sensiblement égales ; - l’enveloppe extérieure comprend une face extérieure ayant un revêtement contenant du Nickel ; - le couvercle comprend une face externe ayant un revêtement contenant du Nickel ; - la zone hydrophobe présente une surface extérieure ayant une microstructure permettant un contact avec un liquide extérieure selon un angle supérieur ou égale à 150°. Il est proposé en deuxième lieu, un procédé de fabrication d’une cellule telle que précédemment décrite, la cellule comprenant : - une opération de fourniture d’une feuille d’une première électrode, - une opération de fourniture d’une feuille d’un premier séparateur isolant, - une opération de fourniture d’une feuille d’une deuxième électrode, - une opération de fourniture d’une feuille d’un deuxième séparateur isolant, - une opération d’empilement successif de la première électrode, du premier séparateur isolant, de la deuxième électrode, du deuxième séparateur isolant de sorte à former un empilement, - une opération d’enroulement sur lui-même de l’empilement, - une opération de fourniture d’une enveloppe extérieure comprenant une cavité interne, - une opération d’insertion de l’enroulement dans la cavité interne de l’enveloppe extérieure, - une opération de fourniture d’un couvercle de sorte à fermer la cavité interne, la cellule comprenant une jonction entre le couvercle et l’enveloppe extérieure, le procédé comprenant une opération de structuration de sorte à former une zone hydrophobe qui s’étend de part et d’autre de la jonction. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues seules ou en combinaison : - le procédé comprend une opération de soudage de sorte à réaliser une soudure de fixation sur la jonction pour solidariser le couvercle à l’enveloppe extérieure, ladite opération de soudage étant antérieure à l’opération de structuration et ladite opération de structuration étant réalisée de sorte que la zone hydrophone couvre intégralement la soudure et s’étend au-delà de ladite soudure ; - l’opération de structuration est réalisée de sorte à créer une zone hydrophobe dans laquelle la surface extérieure présente une microstructure permettant un contact avec un liquide extérieure selon un angle supérieur ou égale à 150° ; - l’opération de structuration est réalisée de sorte à ablater de la matière. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une représentation schématique d’une cellule selon l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 est une représentation schématique d’un procédé selon l’invention. Description détaillée de l'invention Sur la FIG. 1 est représentée une cellule 1 de batterie électrique. La cellule 1 comprend un empilement d’électrode séparées par un film séparateur poreux, non représentés sur les dessins. La cellule 1 comprend une enveloppe 2 extérieure. L’enveloppe 2 extérieure est rigide. L’enveloppe 2 extérieure comprend une cavité interne. L’empilement d’électrodes est agencé dans la cavité interne. La cellule 1 comprend un électrolyte agencé dans la cavité interne. La cellule 1 comprend un couvercle 4. Le couvercle 4 est une pièce rapportée. Le couvercle 4 est agencé sur l’enveloppe 2 extérieure de façon à fermer la cavité interne. La cellule 1 comprend une jonction 5 entre le couvercle 4 et l’enveloppe 2 extérieure. La jonction 5 se définit comme étant la ligne ou zone de contact entre le couvercle 4 et l’enveloppe 2 extérieure. La cellule 1 comprend une zone 6 hydrophobe qui recouvre la jonction 5 et qui s’étend de part et d’autre de ladite jonction 5. En d’autres termes, la zone 6 hydrophobe recouvre intégralement la jonction 5, selon un axe X longitudinal d’extension de la jonction 6, et s’étend au-delà de ladite jonction 6 selon un axe Y transversal perpendiculaire à l’axe X longitudinal. Ainsi la zone 6 hydrophobe est protégée de la corrosion. En l’absence d’une telle zone 6 hydrophobe, la jonction 5 et la zone autour est susceptible de se corroder, fragilisant ainsi la structure de l’enveloppe 2 extérieure. Une fuite d’électrolyte peut survenir. Avantageusement, l’enveloppe 2 extérieure comprend une face 7 extérieure ayant un revêtement contenant du Nickel. Un tel revêtement confère des propriété anti corrosives. Ainsi l’enveloppe 7 extérieure est protégée de la corrosion. Avantageusement, le couvercle 4 comprend une face 8 externe ayant un revêtement contenant du Nickel. Un tel revêtement confère des propriété anti corrosives. Ainsi le couvercle 4 est protégé de la corrosion. Avantageusement, la cellule 1 comprend une soudure 9 de fixation apposée sur la jonction 5 entre le couvercle 4 et l’enveloppe 2 extérieure. La soudure 9 de fixation permet de solidariser le couvercle 4 à l’enveloppe 2 extérieure. La zone 6 hydrophobe couvre intégralement la soudure 9 selon l’axe X et selon l’axe Y. La zone 6 hydrophobe s’étend au-delà de la soudure 9. Ainsi la zone 6 hydrophobe s’étend, du couvercle 4 jusqu’à l’enveloppe 2 extérieure. En raison des températures utilisées pour apposer la soudure 9, les revêtements de Nickel du couvercle 4 et de l’enveloppe 2 extérieure sont détériorés voire détruits. La zone 6 hydrophobe permet de protéger de la corrosion, la soudure et le voisinage immédiat de ladite soudure 9. Avantageusement, la soudure 9 comprend un bord 10 proximal situé d’un côté de la jonction 5 et un bord 11 distal opposé au bord 10 proximal et situé d’un autre côté de la jonction 5. La zone 6 hydrophobe comporte un bord 12 supérieur situé du côté de la jonction 5 où se situe le bord 10 proximal et un bord 13 inférieur opposé au bord 12 supérieur et situé du côté de la jonction où se situe le bord 11 distal. Le bord 12 supérieur se situe à une première distance 14 prédéterminée du bord 10 proximal. Le bord 13 inférieur se situe à une deuxième distance 15 prédéterminée du bord 11 distal. La première distance 14 et la deuxième distance 15 sont mesurées selon un chemin le plus court. Cela permet de protéger la soudure 9 et sa zone alentour. Avantageusement, la première distance 14 est au moins égale à 1 millimètres. Cela permet de protéger la soudure 9 et sa zone alentour du côté du couvercle 4. Avantageusement, la deuxième distance 15 est au moins égale à 1 millimètres. Cela permet de protéger la soudure 9 et sa zone alentour du côté de l’enveloppe 2 extérieure. Avantageusement, la première distance 14 et la deuxième distance 15 sont sensiblement égales. Cela permet de simplifier la fabrication de la cellule 1 et d’accélérer les cadences. Avantageusement la zone 6 hydrophobe présente une surface 16 extérieure ayant une microstructure permettant un contact avec un liquide extérieur selon un angle supérieur ou égale à 150°. Cela permet de créer les conditions dans lesquelles le liquide ne peut venir corroder la zone 6 hydrophobe. Avantageusement l’invention concerne un procédé 17 de fabrication d’une cellule 1. Le procédé 17 comprend : - une opération O1 de fourniture d’une feuille d’une première électrode, - une opération O2 de fourniture d’une feuille d’un premier séparateur isolant, - une opération O3 de fourniture d’une feuille d’une deuxième électrode, - une opération O4 de fourniture d’une feuille d’un deuxième séparateur isolant, - une opération O5 d’empilement successif de la première électrode, du premier séparateur isolant, de la deuxième électrode, du deuxième séparateur isolant de sorte à former un empilement, - une opération O6 d’enroulement sur lui-même de l’empilement, - une opération O7 de fourniture d’une enveloppe extérieure comprenant une cavité interne, - une opération O8 d’insertion de l’enroulement dans la cavité interne, - une opération O9 de fourniture d’un couvercle de sorte à fermer la cavité interne. Le procédé comprend une opération O10 de structuration de la surface 16 extérieure de l’enveloppe 2 extérieure et du couvercle 4 sur la jonction 5 et autour de la jonction 5 de sorte à former une zone 6 hydrophobe qui s’étend de part et d’autre de la jonction 5. Ainsi la jonction 5 et ses alentours sont protégés de la corrosion. En l’absence d’une telle zone 6 hydrophobe, la jonction 5 et la zone autour est susceptible de se corroder, fragilisant ainsi la structure de l’enveloppe 2 extérieure. Une fuite d’électrolyte peut survenir. Avantageusement, le procédé 17 comprend une opération O11 de soudage. L’opération O11 de soudage est effectuée de sorte à réaliser une soudure 9 de fixation sur la jonction 5 entre le couvercle 4 et l’enveloppe 2 extérieure. L’opération O11 de soudage est réalisée avant l’opération O10 de structuration. Ainsi la zone 6 hydrophobe couvre intégralement la soudure 9 et s’étend au-delà de ladite soudure 9. La zone 6 hydrophobe permet de couvrir cette zone où le Nickel fait défaut en raison de l’opération O11 de soudage. Avantageusement, l’opération O10 de structuration est réalisée de sorte que la zone 6 hydrophobe présente une surface 16 extérieure ayant une microstructure permettant un contact avec un liquide extérieur selon un angle supérieur ou égale à 150°. Cela permet de créer les conditions dans lesquelles le liquide ne peut venir corroder la zone 6 hydrophobe. Avantageusement l’opération O10 de structuration est réalisée de sorte à ablater de la matière. La matière est retirée de sorte à former des reliefs permettant un contact avec un liquide extérieur selon un angle supérieur ou égale à 150° ainsi que précédemment évoqué. Cette méthode est efficace et permet d’optimiser les coûts de production. Cellule (1) de batterie électrique pour véhicule à propulsion électrique, ladite cellule (1) comprenant un empilement d’électrodes séparées les unes des autres par un film séparateur poreux, la cellule 1 comprenant : - une enveloppe (2) extérieure définissant une cavité interne dans lequel est agencé l’empilement, - un électrolyte agencé dans la cavité interne, - un couvercle (4), rapporté et agencé de sorte à fermer la cavité interne, ladite cellule (1) comprenant une jonction (5) entre le couvercle (4) et l’enveloppe (2) extérieure, ladite cellule (1) comprenant une zone (6) hydrophobe, ladite zone (6) hydrophobe recouvre la jonction (5) et s’étend de part et d’autre la jonction (5). Cellule (1) selon la revendication 1 dans laquelle, celle-ci comprend une soudure (9) de fixation sur la jonction (5), ladite soudure (9) de fixation étant destinée à solidariser le couvercle (4) à l’enveloppe (2) extérieure, cellule (1) dans laquelle la zone (6) hydrophobe couvre intégralement la soudure (9) et s’étend au-delà de la soudure (9). Cellule (1) selon la revendication 2 dans laquelle : - la soudure (9) comporte un bord (10) proximal situé d’un côté de la jonction (5) et un bord (11) distal opposé au bord (10) proximal et situé d’un autre côté de la jonction (5), - la zone (6) hydrophobe comporte un bord (12) supérieur situé du côté de la jonction (5) où se situe le bord (10) proximal et un bord (13) inférieur opposé au bord (12) supérieur et situé du côté de la jonction (5) où se situe le bord (11) distal, cellule dans laquelle : - le bord (12) supérieur se situe à une première distance (14) prédéterminée du bord (10) proximal, - le bord (13) inférieur se situe à une deuxième distance (15) prédéterminée du bord (11) distal. Cellule (1) selon la revendication 3 dans laquelle, la première distance (14) est au moins égale à 1 millimètre. Cellule (1) selon l’un quelconque des revendications 3 ou 4 dans laquelle, la deuxième distance (15) est au moins égale à 1 millimètre. Cellule (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5 dans laquelle, la première distance (14) et la deuxième distance (15) sont sensiblement égales. Cellule (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle, l’enveloppe (2) extérieure comprend une face (7) extérieure ayant un revêtement contenant du Nickel. Cellule (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle, le couvercle (4) comprend une face (8) externe ayant un revêtement contenant du Nickel. Cellule (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle, la zone (6) hydrophobe présente une surface (16) extérieure ayant une microstructure permettant un contact avec un liquide extérieure selon un angle supérieur ou égale à 150° Procédé (17) de fabrication d’une cellule selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant : - une opération (O1) de fourniture d’une feuille d’une première électrode, - une opération (O2) de fourniture d’une feuille d’un premier séparateur isolant, - une opération (O3) de fourniture d’une feuille d’une deuxième électrode, - une opération (O4) de fourniture d’une feuille d’un deuxième séparateur isolant, - une opération (O5) d’empilement successif de la première électrode, du premier séparateur isolant, de la deuxième électrode, du deuxième séparateur isolant de sorte à former un empilement, - une opération (O6) d’enroulement sur lui-même de l’empilement, - une opération (O7) de fourniture d’une enveloppe extérieure comprenant une cavité interne, - une opération (O8) d’insertion de l’enroulement dans la cavité interne de l’enveloppe extérieure, - une opération (O9) de fourniture d’un couvercle de sorte à fermer la cavité interne, la cellule (1) comprenant une jonction entre le couvercle (4) et l’enveloppe (2) extérieure, le procédé (1) comprenant une opération (O10) de structuration de sorte à former une zone (6) hydrophobe qui s’étend de part et d’autre de la jonction (5). Procédé (17) selon la revendication 10 dans lequel, celui-ci comprend une opération (O11) de soudage de sorte à réaliser une soudure (9) de fixation sur la jonction (5) pour solidariser le couvercle (4) à l’enveloppe (2) extérieure, ladite opération (O11) de soudage étant antérieure à l’opération (O10) de structuration et ladite opération (O10) de structuration étant réalisée de sorte que la zone (6) hydrophone couvre intégralement la soudure (9) et s’étend au-delà de ladite soudure (9). Procédé (17) selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11 dans lequel, l’opération (O10) de structuration est réalisée de sorte à créer une zone (6) hydrophobe dans laquelle la surface (16) extérieure présente une microstructure permettant un contact avec un liquide extérieure selon un angle supérieur ou égale à 150°. Procédé (17) selon l’une quelconque des revendications 10 à 12 dans lequel, l’opération (O10) de structuration est réalisée de sorte à ablater de la matière.