INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans ce mode de réalisation, l’âme rigide 205 A r de l’espaceur 205 comprend au moins une rainure 205 A r .2 ou gorge sur une portion de ladite âme 205 A r . Dans le reste de la description de la , seul le terme de rainure sera employé par souci de simplification, et peut désigner, de manière indifférenciée, une rainure ou une gorge. Préférentiellement, l’âme rigide 205 Ar comprend deux rainures 205 A r .2 situées en vis-à-vis l’une de l’autre, chaque rainure 205 A r .2 étant formée dans l’une des faces 205 Ar .1 de l’âme 205 Ar , donc de chaque côté de ladite âme 205 Ar .
Dans chaque rainure 205 Ar .2, le revêtement externe 205 R forme un joint d’étanchéité 205 R j . Ainsi, lorsque l’âme rigide 205 Ar ne comprend qu’une seule rainure 205 A r .2, un seul joint d’étanchéité 205 Rj est monté dans ladite rainure 205 A r .2. Ce joint d’étanchéité 205 R j est donc retrouvé sur une face 205 Ar .1 de la portion de l’âme rigide 205 Ar dans laquelle se situe la rainure 205 A r .2. Alternativement, lorsque l’âme rigide 205 A r comprend deux rainures 205 A r .2, chaque rainure 205 A r .2 accueille un joint d’étanchéité 205 Rj selon l’invention, le joint 205 Rj étant alors positionné sur chacune des faces 205 Ar .1 de l’âme 205 Ar .
Avantageusement, le joint d’étanchéité 205 Rj est un joint torique ayant un diamètre compris entre 0.8mm et 2mm. Plus préférentiellement, la rainure 205 Ar .2 de l’âme rigide 205 Ar présente une hauteur comprise entre 60% et 80% de la hauteur ou diamètre du joint d’étanchéité 205 Rj . Préférentiellement, le joint d’étanchéité 205 Rj présente une largeur comprise entre 1.2 et 1.8 fois le diamètre du joint d’étanchéité 205 Rj . Ainsi, de manière particulièrement préférée, le diamètre du joint 205 Rj doit être légèrement supérieur à la hauteur de la rainure 205 Ar .2, de manière à ce que ledit joint 205 Rj puisse être inséré dans la rainure 205 Ar .2 par écrasement, sans risquer le déplacement ou la sortie du joint 205 Rj de la rainure 205 Ar .2. Le joint 205 Rj pourra alors s’étendre légèrement en dehors de la rainure 205 Ar .2, de manière à pouvoir exercer sa fonction d’étanchéité. Plus préférentiellement encore, le diamètre du joint 205 Rj doit être inférieur à la largeur de ladite rainure 205 Ar .2, de façon à ce que seule une portion du joint 205 R j ne sorte de la rainure 205 Ar .2 après son insertion.
Alternativement, une des faces 205 Ar .1 de l’âme rigide 205 Ar peut présenter une rainure 205 Ar .2 avec un joint d’étanchéité 205 Rj , la deuxième face 205 Ar .1 pouvant être recouverte par une couche d’élastomère selon le deuxième mode de réalisation de l’invention. La même fonction d’étanchéité au fluide caloporteur, de part et d’autre de l’espaceur 205 et au contact des deux cellules adjacentes, pourra être obtenue. Ce mode de réalisation peut également être combiné avec le mode de réalisation décrit aux figures 1 à 5.
La est un schéma représentant une coupe de l’âme rigide de l’espaceur selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. Cette figure reprend la numérotation des figures précédentes pour les éléments identiques ou similaires, la numérotation étant toutefois incrémentée de 100 par rapport à la . Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments en relation avec les modes de réalisation précédents de l’invention.
Dans ce mode de réalisation, la portion de l’âme rigide 305 Ar de l’espaceur 305 comprend deux rainures 305 A r .2 ou gorges situées l’une au-dessous de l’autre et sur chacune des faces 305 Ar .1 de l’âme 305 Ar , donc sur chacun des côtés de ladite âme 305 Ar . Dans le reste de la description de la , par souci de simplification, seul le terme de rainure sera employé, et peut désigner, de manière indifférenciée, une rainure ou une gorge.
Similairement au mode de réalisation précédent, chaque rainure 305 Ar .2 comprend le revêtement externe 305 R , et plus précisément le joint d’étanchéité 305 Rj . Ce joint d’étanchéité 305 Rj est donc retrouvé sur les deux faces 305 Ar .1 de la portion de l’âme rigide 305 Ar .
Avantageusement, le joint d’étanchéité 305 Rj est un joint torique, avec un diamètre compris entre 0.8mm et 2mm. Plus préférentiellement, la rainure 305 A r .2 de l’âme rigide 305 A r présente une hauteur comprise entre 60% et 80% de la hauteur ou diamètre du joint d’étanchéité 305 Rj . Préférentiellement, le joint d’étanchéité 305 Rj présente une largeur comprise entre 1.2 et 1.8 fois le diamètre du joint d’étanchéité 305 Rj . Ainsi, de manière particulièrement préférée, le diamètre du joint 305 Rj doit être légèrement supérieur à la hauteur de la rainure 305 Ar .2, de manière à ce que ledit joint 305 Rj puisse être inséré dans la rainure 305 Ar .2 par écrasement, sans risquer le déplacement ou la sortie du joint 305 Rj de la rainure 305 Ar .2. Le joint 305 Rj pourra alors s’étendre légèrement en dehors de la rainure 305 Ar .2, de manière à pouvoir exercer sa fonction d’étanchéité. Plus préférentiellement encore, le diamètre du joint 305 Rj doit être inférieur à la largeur de ladite rainure 305 Ar .2, de façon à ce que seule une portion du joint 305 R j ne sorte de la rainure 305 Ar .2 après son insertion. Ce mode de réalisation de l’invention est particulièrement adapté si la largeur totale de l’espaceur 305 n’est pas suffisante pour accueillir deux joints d’étanchéité 305 Rj face à face. Ainsi, ce mode de réalisation est adapté si l’on souhaite par exemple utiliser un espaceur 305 plus fin (d’une largeur d’environ 1mm par exemple).
La représente une vue de l’espaceur selon un cinquième mode de réalisation de l’invention. Cette figure reprend la numérotation des figures précédentes pour les éléments identiques ou similaires, la numérotation étant toutefois incrémentée de 100 par rapport à la . Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments en relation avec les modes de réalisation précédents de l’invention.
Les espaceurs des quatre premiers modes de réalisation de l’invention sont généralement prévus pour être clipsés sur la cellule. De manière alternative, ces espaceurs peuvent être collés. L’espaceur 405 selon le cinquième mode de réalisation de l’invention est conçu pour être collé sur l’une des grandes faces latérales 403A.3 de la cellule 403A, préférentiellement la première grande face latérale 403A.3a de ladite cellule 403A.
Pour que cet espaceur 405 puisse être collé le plus efficacement possible, il est préférable qu’il soit formé d’une pluralité de segments, ou d’éléments indépendants (405D.1, 405D.2). Ainsi, la pluralité de segments sont distincts les uns des autres, et les éléments indépendants (405D.1, 405D.2) sont sans connexion entre eux. Les éléments indépendants (405D.1, 405D.2) peuvent être formés par un premier élément 405D.1 et un deuxième élément 405D.2. Plus particulièrement, chaque élément (405D.1, 405D.2) présente des segments verticaux (405D.1a, 405D.2a) et longitudinaux (405D.1b, 405D.2b), de manière à définir une partie du circuit de circulation 401B du fluide caloporteur au sein de l’espaceur 405. La circulation dudit fluide est préférentiellement réalisée du bas vers le haut, entre les deux grandes faces latérales 403A.3 de deux cellules 403A adjacentes.
Avantageusement, le premier élément 405D.1 présente un segment vertical 405D.1a configuré pour être positionné contre une première extrémité latérale 403A.3aiii de la première grande face latérale 403A.3a de la cellule 403A. Deux segments longitudinaux 405D.1b s’étendent depuis le segment vertical 405D.1a le long de la première grande face latérale 403A.3a, le premier élément 405D.1 étant préférentiellement conçu pour être positionné au milieu de la grande face latérale 403A.3a.
Préférentiellement, le deuxième élément 405D.2 présente un segment vertical 405D.2a configuré pour être positionné contre une deuxième extrémité latérale 403A.3aiiii de la première grande face latérale 403A.3a de la cellule 403A. Trois segments longitudinaux 405D.2b s’étendent depuis le segment vertical 405D.2a le long de la première grande face latérale 403A.3a, le deuxième élément 405D.2 étant préférentiellement conçu pour encadrer, au moins partiellement, le premier élément 405D.1. Deux des segments longitudinaux 405D.2b s’étendent au niveau des extrémités supérieure 403A.3ai et inférieure 403A.3aii de la première grande face latérale 403A.3a de la cellule 403A, le troisième segment longitudinal 405D.2b s’étendant entre les segments longitudinaux 405D.1b du premier élément 405D.1.
Ces deux éléments (405D.1, 405D.2) pourront, une fois collés sur l’une des grandes faces latérales 403A.3 d’une cellule 403A, délimiter une partie de circuit de circulation 401B qui, comme précédemment, permettra le passage du fluide caloporteur à la surface des cellules 403A adjacentes, donc le refroidissement desdites cellules 403A. Du fait du collage des éléments (405D.1, 405D.2) directement sur la cellule 403A, l’espaceur 405 présente naturellement des orifices 405D.3 nécessaires au déplacement du fluide caloporteur vers et depuis les parties du circuit de circulation 401B, vers et depuis les collecteurs d’entrée ou de sortie du fluide (les collecteurs n’étant pas représentés sur cette figure).
Ainsi, les espaceurs 405 selon ce mode de réalisation sont plus simples : ils ne possèdent qu’une zone d’appui principale 405A, ils sont donc plus faciles et plus rapides à produire. Ils permettent également d’éviter l’utilisation d’un élastomère tout en gardant une bonne étanchéité de l’espaceur 405, ils sont donc moins coûteux à produire.
Le collage de l’espaceur 405 sur la grande face latérale 403A.3 de la cellule 403A peut être réalisé par n’importe quelle méthode connue de l’homme du métier. Les caractéristiques décrites aux autres modes de réalisation peuvent être facilement combinées avec les caractéristiques de ce mode de réalisation de l’invention.
La durée de l’étape de colmatage B) est comprise entre 1 et 40 minutes, de préférence comprise entre 5 et 35 minutes, par exemple comprise entre 5 et 30 minutes.
Le pH de la solution de colmatage est entre 9 et 12, de préférence entre 10 et et 11,5 minutes, par exemple entre 10,5 et 11,4.
Le colmatage est suivi d’une étape de rinçage C) dans une eau déionisée ayant une conductivité inférieure ou égale à 100 µS/cm, de préférence comprise entre 1 et 100 µS/cm, plus préférentiellement comprise entre 10 et 100 µS/cm par exemple comprise entre 10 et 50 µS/cm.
Le rinçage post-colmatage se réalise de préférence à une température comprise entre 10 et 75°C, par exemple comprise entre 15 et 60°C.
Le pH de l’eau dans l’étape C) est entre 4,5 et 8,5, de préférence entre 5 et 8, par exemple entre 5,5 et 7,5.
La durée du rinçage post-colmatage est comprise entre 10 secondes et 10 minutes, de préférence comprise entre 10 secondes et 5 minutes, par exemple comprise entre 30 secondes et 2 minutes.
Il a été constaté de manière tout à fait inattendue, que l’association des étapes, d’imprégnation + colmatage + rinçage post-colmatage, telles que décrites ci-dessous est indispensable pour garantir de bonnes performances anticorrosion de l’aluminium ou de l’alliage d’aluminium.
Des rinçages intermédiaires, notamment à l’eau déminéralisée, peuvent être réalisés entre les étapes décrites ci-dessus.
Le colmatage à l’eau bouillante, qui a l’avantage de ne pas utiliser de substances nocives et permet d’améliorer de façon significative la résistance à la corrosion des couches d’anodisation lorsqu’il est bien contrôlé : le colmatage doit s’effectuer dans de l’eau déminéralisée dont la température minimale est supérieure à 75°C, de préférence supérieure à 90°C, plus préférentiellement supérieure ou égale à 96°C et le pH compris entre 5,5 et 6,5. La qualité de l’eau utilisée est importante pour la réussite de l’opération, certaines impuretés étant connues comme néfastes à très faible teneur (par exemple, Ca 2+ , Cu 2+ , Fe 2+ , F - , Cl - , SiO3 - , PO 4 3- ). On constatera notamment un effet particulièrement nuisible des ions silicates, phosphates et chlorures. La durée de traitement est d'environ 2.5 min/μm (proche de la durée d'anodisation). Cette opération est une thermohydratation partielle de l'alumine qui cristallise en alumine mono-hydratée (Böhmite).
Avant de soumettre l’aluminium ou l’alliage d’aluminium à l’étape d’anodisation, l’aluminium ou l’alliage d’aluminium peut être soumis à une étape de préparation de surface par dégraissage et/ou de décapage afin d’éliminer les graisses, salissures et oxydes présents sur sa surface.
Cette étape préalable de préparation de surface peut comporter une ou plusieurs des opérations suivantes : dégraissage au solvant, pour dissoudre des graisses présentes à la surface de l’aluminium ou de l’alliage d’aluminium. Cette opération peut être réalisée par trempage, aspersion, ou tout autre méthode connue de l’homme du métier ; dégraissage alcalin, pour dissoudre des graisses présentes à la surface de l’aluminium ou de l’alliage d’aluminium. Cette opération peut être réalisée par trempage, aspersion, ou toute autre technique connue de l’homme du métier ; décapage alcalin, pour dissoudre les oxydes naturellement formés à la surface de l’aluminium ou de l’alliage d’aluminium. Cette opération peut être réalisée par trempage, aspersion, ou toute autre technique connue de l’homme du métier. A l’issue de cette opération, l’aluminium ou l’alliage d’aluminium est recouvert d’une couche pulvérulente formée de produits d’oxydation des composés intermétalliques, qu’il convient d’éliminer par une étape de décapage acide ; décapage acide, pour dissoudre les oxydes naturellement formés à la surface de l’aluminium ou de l’alliage d’aluminium, et/ou la couche d’oxydation formée à la surface de la pièce lors de l’étape de décapage alcalin. Cette opération peut être réalisée par trempage, aspersion, ou toute autre technique connue de l’homme du métier.
L’étape préalable de préparation de surface de l’aluminium ou de l’alliage d’aluminium par dégraissage et/ou de décapage pour éliminer les graisses, salissures et oxydes présents sur sa surface peut être effectuée dans les conditions décrites, par exemple, dans la demande WO 2013/117759.
Des rinçages intermédiaires, notamment à l’eau déminéralisée, sont, de préférence, réalisés entre les étapes successives ci-dessus, et avant le traitement de la pièce par anodisation.
Avant l’application du procédé de colmatage de l’invention, l’aluminium ou l’alliage d’aluminium, éventuellement soumis à une étape de préparation de surface par dégraissage et/ou de décapage par une ou plusieurs des opérations décrites ci-dessus, est anodisé. Tout type d’anodisation sur aluminium connu de l’homme du métier peut convenir. A ce titre on peut citer OAS : O xydation A nodique S ulfurique (colmatage à base de Chrome VI, procédé impacté par la réglementation européenne REACH), OAC : O xydation A nodique C hromique (À base de Chrome VI, procédé impacté par la réglementation européenne REACH), OAST : O xydation A nodique S ulfo T artrique, OAST : O xydation A nodique S ulfo T artrique, OAS NG FE : O xydation A nodique S ulfurique N ouvelle G énération F ine E paisseur, OAS NG : O xydation A nodique S ulfurique N ouvelle G énération.
Dans le cadre de la présente invention, les procédés d’anodisation OAST LC, OAS NG FE, OAS NG sont préférés.
Le procédé de traitement de surface de l’invention améliore sensiblement les propriétés de résistance à la corrosion de pièces en métal ou en alliage métallique, notamment de pièces en aluminium ou en alliage d'aluminium et respectent les exigences de la réglementation européenne REACH.
La est une représentation schématique d’une partie du dispositif de régulation thermique pour un bloc batterie selon l’invention.
De manière générale, un véhicule automobile peut comprendre un ou plusieurs blocs batterie 3, selon que le véhicule est un véhicule hybride, à explosion, ou électrique (le véhicule n’étant pas représenté sur ces figures). Ainsi, un dispositif de régulation thermique 1 est généralement prévu par bloc batterie 3 pour qu’un contrôle optimal de la température dudit bloc 3 soit réalisé.
Le dispositif de régulation thermique 1 comprend généralement un boîtier 1A dans lequel est positionné le bloc batterie 3. Le boîtier 1A comprend deux grandes parois latérales 1A.1, deux parois d’extrémité 1A.2, une paroi supérieure 1A.3 et une paroi inférieure 1A.4. Les grandes parois latérales s’étendent suivant le sens longitudinal du boîtier 1A, et les deux parois d’extrémité 1A.2 s’étendent perpendiculairement auxdites parois latérales 1A.1. Les parois supérieure 1A.3 et inférieure 1A.4 s’étendent respectivement depuis des extrémités supérieures et inférieures desdites parois latérales 1A.1 et d’extrémité 1A.2, de façon à former une enceinte étanche à un fluide caloporteur. Les termes « supérieu r » et « inférieur » sont définis suivant le positionnement normal du boîtier 1A du bloc batterie 3 dans le véhicule. Avantageusement, les deux grandes parois latérales 1A.1 sont des parois latérales 1A.1 opposées ou en vis-à-vis.
Sur l’ensemble des figures, le boîtier 1A du dispositif de régulation thermique 1 est de forme généralement parallélépipédique. Cependant, d’autres formes peuvent être envisagées, qui dépendent notamment de la forme générale du bloc batterie 3. Selon un mode de réalisation, les parois (1A.1, 1A.2, 1A.3, 1A.4) du boîtier 1A peuvent être réalisées par moulage d’une matière plastique, mais d’autres matériaux et/ou méthodes connus de l’homme du métier peuvent être envisagés. De manière alternative, les parois (1A.1, 1A.2, 1A.3, 1A.4) peuvent être réalisées par thermoformage. Alternativement, un assemblage mécano soudé peut être utilisé. Ainsi, tout matériau compatible avec le fluide peut être envisagé, ce qui comprend également des matériaux métalliques tels que l’aluminium.
Le dispositif de régulation thermique 1 comprend, en outre, un circuit de circulation 1B du fluide caloporteur, qui va permettre de contrôler la température du bloc batterie 3. Le circuit de circulation 1B est préférentiellement conçu pour pouvoir acheminer le fluide caloporteur dans le bloc batterie 3.
Afin de permettre l’entrée du fluide caloporteur dans le circuit de circulation 1B, un collecteur d’entrée 1C est positionné contre l’une des grandes parois latérales 1A.1 du boîtier 1A. Un collecteur de sortie 1D, permettant l’évacuation du fluide caloporteur du circuit de circulation 1B, est également positionné contre l’une des grandes parois latérales 1A.1 dudit boîtier 1A. Sur la , les collecteurs (1C, 1D) sont représentés, par souci de simplification, contre les deux grandes parois latérales 1A.1 du boîtier 1A. De manière alternative, les collecteurs (1C, 1D) peuvent être positionnés différemment, tel que sur une même paroi latérale 1A.1.
De manière particulièrement avantageuse, le collecteur d’entrée 1C peut comprendre un tamis, ledit tamis étant configuré pour filtrer le fluide caloporteur de manière à éviter la circulation de particules dans ledit fluide (le tamis n’étant pas représenté sur ces figures). Ces particules présentent en outre l’inconvénient de diminuer l’efficacité du fluide caloporteur. Le tamis est préférentiellement placé à l’entrée du collecteur d’entrée 1C et/ou dans au moins une partie dudit collecteur 1C, en amont de l’arrivée du fluide caloporteur au sein du circuit de circulation 1B. Avantageusement, le tamis peut être de forme généralement cylindrique. De manière alternative, le tamis peut-être de la forme du collecteur 1C. Le tamis est généralement constitué par une structure rigide, fabriquée notamment en une matière plastique ou métallique, sous la forme d’un filet ou cadre. Ce filet sert de support à une grille de maillage apte à permettre la filtration de particules préférentiellement inférieures à 200µm, plus préférentiellement à 50µm. La grille de maillage est avantageusement réalisée en matériau métallique.
Le dispositif de régulation thermique 1 comprend, en outre, une pompe 1E qui est reliée au circuit de circulation 1B et qui va faciliter le déplacement du fluide caloporteur dans ledit circuit 1B. La pompe 1E permettra la mise en circulation du fluide caloporteur depuis un réservoir 1F vers le boîtier 1A, et depuis le boîtier 1A vers le réservoir 1F de fluide, via un circuit de circulation externe 1G. Ce boîtier 1A étant étanche, il permettra le maintien du fluide caloporteur autour du bloc batterie 3. Les flèches représentées à la sur le circuit externe 1G montrent le sens de circulation du fluide caloporteur. Alternativement, la pompe 1E peut être incluse dans le circuit de circulation 1B, ce mode de réalisation n’étant pas représenté sur ces figures.
Le dispositif de régulation thermique objet de l’invention a pour objectif de réguler la température du bloc batterie, notamment d’un bloc batterie d’un véhicule automobile électrique et/ou hybride. Il peut toutefois équiper d’autres types de véhicules ou être utilisé pour réguler la température d’autres composants électriques et/ou électroniques, tels que des éléments d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques. Selon un mode préféré de réalisation, la régulation thermique consiste en un refroidissement des cellules du bloc batterie.
Les figures 2a et 2b montrent, respectivement, une vue en coupe du boîtier comprenant le bloc batterie selon l’invention, et une vue en perspective d’une cellule de batterie selon l’invention.
Sur ces figures, le bloc batterie 3 comprend au moins deux cellules 3A de batterie et est logé dans le boîtier 1A. Plus généralement, le bloc batterie 3 comprend entre 2 et 25 cellules 3A. Selon un mode de réalisation, le bloc batterie 3 comprend N cellules 3A adjacentes, avec N un nombre entier supérieur à 2 et préférentiellement supérieur à 3.
Plus préférentiellement, le bloc batterie 3 comprend deux cellules d’extrémité 3A.1 disposées à chacune des extrémités dudit bloc 3 et au contact, chacune, de l’une des parois d’extrémité 1A.2 du boîtier 1A. Le bloc batterie 3 peut comprendre, en outre, au moins une cellule centrale 3A.2 positionnée entre les cellules d’extrémité 3A.1. Plusieurs cellules centrales 3A.2 peuvent être retrouvées dans un bloc batterie 3, leur nombre dépendant principalement de la puissance de la batterie souhaitée. Les cellules centrales 3A.2 et d’extrémité 3A.1 présentent une forme de préférence sensiblement identique. Par souci de simplification, seule la forme d’une cellule 3A sera décrite ci-dessous, et peut représenter indifféremment celle d’une cellule centrale 3A.2 ou d’une cellule d’extrémité 3A.1.
Une cellule 3A selon l’invention est préférentiellement prismatique, c’est-à-dire de forme généralement parallélépipédique, et plus préférentiellement sous la forme d’un parallélépipède rectangle, mais il est entendu qu’une cellule 3A peut également être de n’importe quelle forme connue de l’homme du métier. Sur la , c’est une cellule 3A du type prismatique qui est représentée. Cette cellule 3A comprend donc deux grandes faces latérales 3A.3, deux petites faces latérales 3A.4, une face supérieure 3A.5 et une face inférieure 3A.6. Ces différentes faces (3A.3, 3A.4, 3A.5, 3A.6) sont généralement planes, mais certaines peuvent parfois être incurvées ou courbes.