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WO 2023/118380
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Description
Titre de l'invention : Sous-module de batterie pour véhicule
automobile
L'invention concerne un sous-module de batterie pour véhicule automobile, un
module de
batterie comportant de tels sous-modules de batterie, un ensemble batterie
comportant de tels
modules de batterie, un véhicule automobile comprenant un tel ensemble
batterie, un procédé
de montage d'un tel sous-module de batterie, et un procédé de montage d'un tel
module de
batterie.
On connaît déjà dans l'état la technique, un ensemble batterie comportant une
pluralité de
modules de batterie comprenant chacun des cellules de batterie sous forme de
poche. Un tel
ensemble batterie est par exemple utilisé dans un véhicule électrique à
batterie, également
connu sous l'acronyme BEV en langue anglaise pour Battery Electric Vehicle
.
Toutefois, la fabrication et l'assemblage de ces modules de batterie sont
relativement
complexes, notamment du fait que les cellules de batterie sous forme de poche
sont flexibles,
ce qui rend leur manipulation peu aisée lors du montage des modules de
batterie. Par ailleurs,
les cellules de batterie sous forme de poche peuvent être facilement
détériorées, par exemple
lors de leur stockage ou de leur manipulation avant montage.
Afin de pallier ces inconvénients, il est connu, par exemple tel que cela est
divulgué dans
le document VVO 2020/111665 A1 ou dans le document US 2021/057692 AI, de
réaliser des
sous-modules de batterie comportant plusieurs cellules de batterie sous forme
de poche.
Toutefois, l'assemblage de ces sous-modules de batterie est relativement
complexe,
notamment en ce qui concerne le maintien des cellules de batterie sous forme
de poche dans
ces sous-modules de batterie.
L'invention a notamment pour but de simplifier l'assemblage d'un sous-module
de batterie.
A cet effet l'invention a pour objet un sous-module de batterie pour véhicule
automobile,
comportant un empilement cellulaire comprenant, empilées selon un axe
d'empilement E :
- une première cellule de batterie sous forme de poche,
- une deuxième cellule de batterie sous forme de poche,
- une couche de matériau compressible, intercalée entre la première cellule de
batterie et la
deuxième cellule de batterie,
le sous-module de batterie comportant un cadre porteur en matériau plastique,
lequel entoure
au moins partiellement la première cellule de batterie, la couche de matériau
compressible et
la deuxième cellule de batterie,
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chaque cellule de batterie comprenant deux électrodes opposées l'une à l'autre
transversalement par rapport à l'axe d'empilement E,
chaque électrode faisant saillie hors du cadre porteur,
une première électrode de la première cellule de batterie étant, hors du cadre
porteur, en vis-
à-vis d'une première électrode de la deuxième cellule de batterie et reliée
par une liaison
soudée à la première électrode de la deuxième cellule de batterie, la deuxième
électrode de
la première cellule de batterie étant, hors du cadre porteur, en vis-à-vis de
la deuxième
électrode de la deuxième cellule de batterie et reliée par une liaison soudée
à la deuxième
électrode de la deuxième cellule de batterie,
le cadre porteur étant partiellement disposé entre la première électrode de la
première cellule
de batterie et la première électrode de la deuxième cellule de batterie, et
le cadre porteur étant partiellement disposé entre la deuxième électrode de la
première cellule
de batterie et la deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie, et
de préférence, le cadre porteur portant la première cellule de batterie, la
couche de matériau
compressible et la deuxième cellule de batterie.
Ainsi, le cadre porteur porte l'empilement cellulaire uniquement grâce aux
liaisons soudées.
Plus précisément, les cellules de batterie sous forme de poche et la couche de
matériau
compressible intercalée entre elles sont maintenues en position sur le cadre
porteur par
l'intermédiaire des liaison soudées. Il n'est ainsi pas nécessaire de prévoir
d'élément de
fixation supplémentaire des éléments composant l'empilement sur le cadre
porteur. De ce fait,
le maintien des cellules de batterie est réalisé de manière simple, et
l'assemblage du sous-
module de batterie est ainsi simplifié. En outre, un tel assemblage permet un
démontage aisé
pour réutilisation ou recyclage des éléments le constituant.
Par cellule de batterie sous forme de poche , en langue anglaise pouch
cell battery ,
il faut notamment comprendre que, conformément au sens habituel de cette
expression dans
le domaine des batteries, de l'électrolyte et des électrodes sont reçus dans
l'espace interne
de la cellule de batterie sous forme de poche, une enveloppe sous forme de
poche entourant
cet espace interne. L'enveloppe inclut par exemple une couche externe
isolante, une couche
métallique, et éventuellement une couche interne adhésive. La couche externe
isolante
empêche la perméation d'humidité extérieure et/ou de gaz, et est par exemple
composée d'un
matériau polymère. La couche métallique permet d'améliorer la résistance
mécanique de
l'enveloppe. La couche métallique est par exemple formée d'aluminium.
Alternativement, la
couche métallique est par exemple formée soit par un alliage de fer, de
carbone, de chrome
et de manganèse, soit par de l'acier, soit par du nickel, soit par un alliage
de nickel, soit par
de l'aluminium. Les électrodes s'étendent en saillie hors de l'enveloppe sous
forme de
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languettes conductrices, l'enveloppe étant scellée autour de ces languettes
conductrices,
lesquelles forment ainsi les électrodes de la cellule de batterie sous forme
de poche lorsque
la cellule de batterie sous forme de poche est assemblée. De préférence, la
forme de la cellule
de batterie sous forme de poche est rectangulaire.
Par couche de matériau compressible , il faut notamment comprendre que la
couche de
matériau compressible est plus compressible selon l'axe d'empilement E que les
autres
éléments de l'empilement cellulaire, à savoir la première cellule de batterie
et la deuxième
cellule de batterie.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du sous-module de batterie,
prises seules ou
en combinaison :
- Le cadre porteur porte exactement deux cellules de batterie, à savoir la
première cellule
de batterie et la deuxième cellule de batterie.
- Le cadre porteur porte l'empilement cellulaire uniquement grâce à la liaison
soudée reliant
la première électrode de la première cellule de batterie à la première
électrode de la deuxième
cellule de batterie, et à la liaison soudée reliant la deuxième électrode de
la première cellule
de batterie à la deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie.
- La première cellule de batterie, la deuxième cellule de batterie et la
couche de matériau
compressible sont maintenues en position sur le cadre porteur par
l'intermédiaire de la liaison
soudée reliant la première électrode de la première cellule de batterie à la
première électrode
de la deuxième cellule de batterie, et de la liaison soudée reliant la
deuxième électrode de la
première cellule de batterie à la deuxième électrode de la deuxième cellule de
batterie.
- La couche de matériau compressible est configurée pour absorber une
expansion selon
l'axe d'empilement E de la première cellule de batterie et de la deuxième
cellule de batterie,
et la couche de matériau compressible est thermiquement isolante, de telle
sorte qu'elle est
configurée pour protéger thermiquement la première cellule de batterie et la
deuxième cellule
de batterie l'une par rapport à l'autre. Ainsi, la couche de matériau
compressible permet de
remplir simultanément et simplement la fonction d'absorption de l'expansion
des cellules de
batterie et la fonction de protection thermique des cellules de batterie entre
elles.
- La couche de matériau compressible est sélectionnée parmi le groupe
consistant en une
couche de mousse et une bande à base de matériau polymère. Ainsi,
l'utilisation d'une couche
de mousse en tant que couche de matériau compressible permet de limiter la
masse du sous-
module de batterie et est particulièrement économique. Alternativement,
l'utilisation d'une
bande à base de matériau polymère en tant que couche de matériau compressible
permet de
faciliter l'application de la couche de matériau compressible.
- La couche de matériau compressible est résistante au feu. Par résistante au
feu, il faut
comprendre par exemple résistante à une température supérieure à 200 OC, et de
préférence
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conforme à la norme UL94VO. Ainsi, en cas d'inflammation de l'une parmi la
première cellule
de batterie et la deuxième cellule de batterie, l'autre cellule de batterie
est protégée.
- La couche de matériau compressible est formée à base de silicone.
- La couche de matériau compressible présente une dureté Shore A comprise
entre 20 et
50. La dureté Shore A est par exemple mesurée selon la norme ASTM D-2240.
- La couche de matériau compressible présente une densité comprise entre 0,5
et 1,0 g/
cnris. La densité est par exemple mesurée selon la norme ASTM D-792.
- Le cadre porteur est composé d'un matériau thermoplastique. Ainsi, le cadre
porteur est
fabriqué de manière particulièrement simple et économique.
- Le cadre porteur est réalisé par injection moulage. Ainsi, le cadre porteur
est réalisé de
manière particulièrement simple et économique.
- Le cadre porteur, la première cellule de batterie et la deuxième cellule de
batterie sont de
forme rectangulaire. Ainsi, la forme du cadre porteur correspond à la forme
des cellules de
batterie, ce qui limite la mobilité des cellules de batterie dans le cadre
porteur. En outre,
l'assemblage est facilité, en ce qu'une limitation de la mobilité de
l'empilement cellulaire est
obtenue grâce au cadre porteur avant la réalisation des liaisons soudées.
- La couche de matériau compressible est revêtue d'adhésif sur ses deux faces
selon l'axe
d'empilement E, afin de maintenir en contact la couche de matériau
compressible avec la
première cellule de batterie et avec la deuxième cellule de batterie. Ainsi,
l'assemblage est
facilité, en ce qu'un maintien de l'empilement cellulaire, bien que peu
solide, est possible avant
de réaliser les liaisons soudées.
- Le sous-module de batterie comporte une plaque de dissipation thermique,
laquelle est
disposée à une extrémité de l'empilement cellulaire, la plaque de dissipation
thermique et le
cadre porteur étant fixes entre eux via des moyens de fixation.
- La plaque de dissipation thermique présente une forme de L de telle sorte
qu'un bord du
sous-module de batterie, s'étendant parallèlement à l'axe d'empilement E, est
majoritairement
formé par la plaque de dissipation thermique. Ainsi, malgré l'utilisation d'un
cadre porteur en
matériau plastique, la dissipation thermique est améliorée, par dissipation ou
refroidissement
via le bord du sous-module de batterie formé majoritairement par la plaque de
dissipation
thermique.
- Un bord du sous-module de batterie, s'étendant parallèlement à l'axe
d'empilement E, est
formé de préférence à au moins 75%, plus préférentiellement à au moins 90%,
par la plaque
de dissipation thermique. Ainsi, la dissipation thermique est davantage
améliorée.
- La plaque de dissipation thermique est en aluminium. Ainsi, le matériau de
la plaque de
dissipation thermique est à la fois léger, bon conducteur thermique, et
résistant au feu.
- La plaque de dissipation thermique est revêtue d'adhésif sur sa face
interne, afin de
maintenir en contact la plaque de dissipation thermique avec la première
cellule de batterie ou
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avec la deuxième cellule de batterie. Ainsi, l'assemblage est facilité, en ce
qu'un maintien, bien
que peu solide, de l'empilement cellulaire sur la plaque de dissipation
thermique et par
conséquent sur le cadre porteur, est possible avant de réaliser les liaisons
soudées.
- Les moyens de fixation comprennent des pattes de serrage et/ou des clips
et/ou des
contreformes, disposés sur le cadre porteur et/ou la deuxième cellule de
batterie et/ou la
plaque de dissipation thermique. Ainsi, la fixation de la plaque de
dissipation thermique est
réalisée de manière particulièrement simple.
- La plaque de dissipation thermique est fixée par serrage ou encliquetage
sur le cadre
porteur. Ainsi, la fixation de la plaque de dissipation thermique est réalisée
de manière
particulièrement simple.
- La plaque de dissipation thermique comporte des pattes d'encliquetage
encliquetées dans
le cadre porteur. Ainsi, la fixation de la plaque de dissipation thermique sur
le cadre porteur
est particulièrement simple.
- Le sous-module de batterie comporte une première barre-bus, la première
électrode de la
première cellule de batterie étant directement soudée à la première barre-bus,
et la première
électrode de la deuxième cellule de batterie étant directement soudée à la
première barre-bus.
Ainsi, la connexion électrique entre les premières électrodes et la première
barre-bus est
réalisée de manière simple et sûre.
- Le sous-module de batterie comporte une deuxième barre-bus, la deuxième
électrode de
la première cellule de batterie étant directement soudée à la deuxième barre-
bus, et la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie étant directement soudée
à la deuxième
barre-bus. Ainsi, la connexion électrique entre les deuxièmes électrodes et la
deuxième barre-
bus est réalisée de manière simple et sûre.
- La première barre-bus est fixée sur le cadre porteur. Ainsi, le montage de
la première
barre-bus est réalisé de manière simple.
- La première barre-bus est fixée par serrage ou encliquetage sur le cadre
porteur. Ainsi, le
montage de la première barre-bus est réalisé de manière particulièrement
simple.
- La première barre-bus comporte des pattes, lesquelles sont serrées sur le
cadre porteur.
- La deuxième barre-bus est fixée sur le cadre porteur. Ainsi, le montage de
la deuxième
barre-bus est réalisé de manière particulièrement simple.
- La deuxième barre-bus est fixée par serrage ou encliquetage sur le cadre
porteur. Ainsi,
le montage de la deuxième barre-bus est réalisé de manière particulièrement
simple.
- La deuxième barre-bus comporte des pattes, lesquelles sont serrées sur le
cadre porteur.
- La distance hors du cadre porteur entre la première électrode de la première
cellule de
batterie et la première électrode de la deuxième cellule de batterie est
supérieure à la distance
dans le cadre porteur entre la première électrode de la première cellule de
batterie et la
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première électrode de la deuxième cellule de batterie. Ainsi, lors de
l'assemblage, le soudage
des premières électrodes sur la première barre-bus est facilité.
- La distance hors du cadre porteur entre la deuxième électrode de la première
cellule de
batterie et la deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie est
supérieure à la distance
dans le cadre porteur entre la deuxième électrode de la première cellule de
batterie et la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie. Ainsi, lors de
l'assemblage, le soudage
des deuxièmes électrodes sur la deuxième barre-bus est facilité.
- La première électrode de la première cellule de batterie est directement
soudée à la
première électrode de la deuxième cellule de batterie. Ainsi, la connexion
électrique entre les
premières électrodes et réalisée de manière particulièrement simple et sûre.
- La deuxième électrode de la première cellule de batterie est directement
soudée à la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie. Ainsi, la connexion
électrique entre les
deuxièmes électrodes et réalisée de manière particulièrement simple et sûre.
- Les électrodes de chaque cellule de batterie sont différentes l'une par
rapport à l'autre.
Ainsi, lors de l'assemblage du sous-module de batterie, cette différence
permet d'éviter un
montage inversé d'une cellule de batterie, par effet de détrompage réalisé sur
les électrodes.
L'assemblage du sous-module de batterie est alors simplifié.
- Prises selon l'axe d'empilement E, l'épaisseur totale du cadre porteur est
inférieure à
l'épaisseur totale de l'empilement cellulaire et de la plaque de dissipation
thermique. Ainsi, une
compression des cellules de batterie est facilitée, lors du montage du sous-
module de batterie
dans un module de batterie.
- Le cadre porteur comporte des moyens de détrompage, formés par un élément
en saillie
et un élément en creux de forme complémentaire à l'élément en saillie,
l'élément en saillie et
l'élément en creux étant orientés sur un même axe parallèle à l'axe
d'empilement E, l'élément
en saillie et l'élément en creux étant disposés à distance du centre de
l'empilement cellulaire
selon l'axe d'empilement E et en opposition l'un par rapport à l'autre. Ainsi,
ces moyens de
détrompage permettent de simplifier l'assemblage de plusieurs sous-modules de
batterie entre
eux. L'assemblage d'un module batterie comportant plusieurs sous-modules de
batteries
identiques est ainsi plus simple et plus sûr.
- Le cadre porteur comprend quatre bords différents et asymétriques. Ainsi,
lors de
l'assemblage du sous-module de batterie, ces différences permettent d'éviter
un montage
incorrect du cadre porteur, par effet de détrompage. L'assemblage du sous-
module de batterie
est alors simplifié.
L'invention a également pour objet un module de batterie pour véhicule
automobile,
comprenant plusieurs sous-modules de batterie tels que définis précédemment,
les sous-
modules de batterie étant empilés selon l'axe d'empilement E de sorte à former
une rangée
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de sous-modules de batterie, le module de batterie comprenant une plaque de
fixation à
chaque extrémité de la rangée de sous-modules de batterie, les plaques de
fixation étant
reliées entre elles par des moyens de compression axiale selon l'axe
d'empilement E, les
moyens de compression axiale comprimant axialennent la rangée de sous-modules
de batterie.
Ainsi, un module de batterie est réalisé de manière simple et particulièrement
compacte.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du module de batterie prises
seules ou en
combinaison :
- Les sous-modules de batterie formant la rangée de sous-module de batterie
sont
identiques.
- Les sous-modules de batteries sont reliés électriquement entre eux.
- Les premières électrodes de la rangée de sous-modules de batterie sont
reliées
électriquement entre elles par soudage d'une connexion électrique, et les
deuxièmes
électrodes de la rangée de sous-modules de batterie sont reliées
électriquement entre elles
par soudage d'une connexion électrique.
- Les moyens de compression axiale comprennent au moins une tige filetée.
Ainsi, les
moyens de compression axiale sont réalisés de manière simple et économique.
- Les plaques de fixation sont formées en matériau plastique renforcé, de
préférence
renforcé par des fibres, ou sont formées en métal, de préférence en aluminium.
- L'élément en saillie d'un sous-module de batterie est inséré dans un élément
en creux
d'un sous-module de batterie adjacent. Ainsi, une erreur de montage est évitée
de manière
certaine, et la fonction de détrompage lors de l'assemblage du module de
batterie est réalisée.
- Le module de batterie est configuré pour transférer de la chaleur à une
plaque de
refroidissement, chaque plaque de dissipation thermique se trouvant en
transfert thermique
avec la plaque de refroidissement. Par exemple, le transfert thermique est
réalisé par contact
direct ou par contact indirect au moyen d'une pâte thermiquement conductrice.
L'invention a également pour objet un ensemble batterie comprenant plusieurs
de modules
de batterie tels que définis précédemment, de préférence plusieurs rangées de
modules de
batterie tels que définis précédemment.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile, de préférence un
véhicule
électrique à batterie, comprenant un ensemble batterie tel que défini
précédemment, et de
préférence une plaque de refroidissement, chaque module de batterie de
l'ensemble batterie
étant configuré pour transférer de la chaleur à la plaque de refroidissement.
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L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un sous-module de
batterie
tel que défini précédemment, lequel comporte les étapes suivantes :
- disposer un cadre porteur en matériau plastique,
- réaliser un empilement cellulaire comprenant, empilées selon un axe
d'empilement E, une
première cellule de batterie sous forme de poche, une deuxième cellule de
batterie sous forme
de poche, et une couche de matériau compressible, intercalée entre la première
cellule de
batterie et la deuxième cellule de batterie, l'empilement cellulaire étant
disposé dans le cadre
porteur,
- réaliser une liaison soudée entre une première électrode de la première
cellule de batterie et
une première électrode de la deuxième cellule de batterie,
- réaliser une liaison soudée entre une deuxième électrode de la première
cellule de batterie
et une deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du procédé de montage d'un sous-
module
de batterie prises seules ou en combinaison :
- Le procédé de montage d'un sous-module de batterie comprend l'étape
suivante : fixer
une plaque de dissipation thermique à une extrémité de l'empilement
cellulaire, de telle sorte
que la plaque de dissipation thermique et le cadre porteur sont fixes l'un par
rapport à l'autre.
- Le procédé de montage d'un sous-module de batterie comprend l'étape
suivante : avant
l'étape de réalisation de la liaison soudée entre la première électrode de la
première cellule de
batterie et la première électrode de la deuxième cellule de batterie, fixer
une première barre-
bus sur le cadre porteur.
- Le procédé de montage d'un sous-module de batterie comprend l'étape suivante
: avant
l'étape de réalisation de la liaison soudée entre la deuxième électrode de la
première cellule
de batterie et la deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie, fixer
une deuxième
barre-bus sur le cadre porteur.
- La liaison soudée entre la première électrode de la première cellule de
batterie et la
première électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisée par soudage
entre la
première électrode de la première cellule de batterie et la première barre-
bus, et par soudage
entre la première électrode de la deuxième cellule de batterie et la première
barre-bus, de
préférence par soudage laser.
- La liaison soudée entre la deuxième électrode de la première cellule de
batterie et la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisée par soudage
entre la
deuxième électrode de la première cellule de batterie et la deuxième barre-
bus, et par soudage
entre la deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie et la deuxième
barre-bus, de
préférence par soudage laser.
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- Le procédé de montage d'un sous-module de batterie comprend l'étape suivante
: après
réalisation des liaisons soudées, découper les extrémités libres des
électrodes faisant saillie
hors de la première barre-bus ou de la deuxième barre-bus.
- La liaison soudée entre la première électrode de la première cellule de
batterie et la
première électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisée par soudage
direct entre la
première électrode de la première cellule de batterie et la première électrode
de la deuxième
cellule de batterie, de préférence par soudage laser. Afin de permettre le
soudage sans
endommager le cadre porteur, un doigt d'un outil est introduit hors du cadre
porteur entre la
première électrode de la première cellule de batterie et la première électrode
de la deuxième
cellule de batterie. La première électrode de la première cellule de batterie
est repliée sur le
doigt de telle sorte qu'elle se trouve en en contact avec la première
électrode de la deuxième
cellule de batterie, et le soudage entre la première électrode de la première
cellule de batterie
et la première électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisé.
Alternativement, la
première électrode de la deuxième cellule de batterie est repliée sur le doigt
de telle sorte
qu'elle se trouve en en contact avec la première électrode de la première
cellule de batterie,
et le soudage entre la première électrode de la première cellule de batterie
et la première
électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisé.
- La liaison soudée entre la deuxième électrode de la première cellule de
batterie et la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisée par soudage
direct entre la
deuxième électrode de la première cellule de batterie et la deuxième électrode
de la deuxième
cellule de batterie, de préférence par soudage laser. Afin de permettre le
soudage sans
endommager le cadre porteur, un doigt est introduit hors du cadre porteur
entre la deuxième
électrode de la première cellule de batterie et la deuxième électrode de la
deuxième cellule de
batterie. La deuxième électrode de la première cellule de batterie est repliée
sur le doigt de
telle sorte qu'elle se trouve en en contact avec la deuxième électrode de la
deuxième cellule
de batterie, et le soudage entre la deuxième électrode de la première cellule
de batterie et la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisé.
Alternativement, la
deuxième électrode de la deuxième cellule de batterie est repliée sur le doigt
de telle sorte
qu'elle se trouve en en contact avec la deuxième électrode de la première
cellule de batterie,
et le soudage entre la deuxième électrode de la première cellule de batterie
et la deuxième
électrode de la deuxième cellule de batterie est réalisé.
L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un module de
batterie tel que
défini précédemment, lequel comporte les étapes suivantes :
- empiler plusieurs sous-modules de batterie tels que définis précédemment
selon un axe
d'empilement E en une rangée de sous-modules de batterie,
- disposer une plaque de fixation à chaque extrémité de la rangée de sous-
modules de batterie,
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- monter des moyens de compression axiale selon l'axe d'empilement E afin de
relier les
plaques de fixation entre elles et ainsi comprimer axialement la rangée de
sous-modules de
batterie.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du procédé de montage d'un
module de
batterie prises seules ou en combinaison :
- Le procédé de montage d'un module de batterie comprend, après l'étape de
montage des
moyens de compression axiale, l'étape suivante : connecter électriquement les
sous-modules
de batterie entre eux par soudage via leurs premières électrodes et/ou leurs
premières
barres-bus, et/ou par soudage via leurs deuxièmes électrodes et/ou leurs
deuxièmes
barres-bus.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre
donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans
lesquels :
[Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile
comprenant un
ensemble batterie comprenant plusieurs modules de batterie ;
[Fig. 2] la figure 2 est une vue en perspective d'un module de batterie,
lequel comporte
plusieurs sous-modules de batterie selon un premier mode de réalisation ;
[Fig. 3] la figure 3 est une vue éclatée en perspective d'un empilement
cellulaire formant
partie d'un sous-module de batterie selon le premier mode de réalisation ;
[Fig. 4] la figure 4 est une vue en perspective d'un sous-module de batterie
selon le premier
mode de réalisation ;
[Fig. 5] la figure 5 est une vue éclatée en perspective d'un détail du sous-
module de batterie
représenté sur la figure 4 ;
[Fig. 6] la figure 6 est une vue en perspective d'un cadre porteur formant
partie du sous-
module de batterie représenté sur la figure 4;
[Fig. 7] la figure 7 est une vue éclatée en perspective d'un détail d'un sous-
module de
batterie selon un second mode de réalisation.
Description détaillée
Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
Dans cette description détaillée, les réalisations suivantes sont des
exemples. Bien que la
description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, cela ne signifie
pas que les
caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De
simples
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caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être
combinées et/ou
interchangées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile 1 comprenant un
ensemble batterie 3 et une plaque de refroidissement 5. Dans cet exemple, le
véhicule
automobile 1 est un véhicule électrique à batterie et comporte ainsi un moteur
électrique 7
configuré pour entraîner le déplacement du véhicule automobile 1.
L'ensemble batterie 3 comprend plusieurs modules de batterie 9. Plus
précisément, dans
cet exemple, l'ensemble batterie 3 comprend plusieurs rangées de modules de
batterie 9, de
préférence deux rangées de quatre modules de batterie 9 comme représenté sur
la figure 1.
Chaque module de batterie 9 de l'ensemble batterie 3 est configuré pour
transférer de la
chaleur à la plaque de refroidissement 5.
Comme représenté notamment sur la figure 2, un module de batterie 9 comprend
plusieurs
sous-modules de batterie 11. Les sous-modules de batterie 11 sont empilés
selon un axe
d'empilement E de sorte à former une rangée de sous-modules de batterie 11.
Dans cet
exemple, le module de batterie 9 comprend huit sous-modules de batterie 11, et
les sous-
modules de batterie 11 formant la rangée de sous-module de batterie 11 sont
identiques. Le
module de batterie 9 comprend une plaque de fixation 13a, 13b à chaque
extrémité de la
rangée de sous-modules de batterie 11.
Les plaques de fixation 13a, 13b sont formées en matériau plastique renforcé,
de
préférence renforcé par des fibres, ou sont formées en métal, de préférence en
aluminium.
Les plaques de fixation 13a, 13b sont reliées entre elles par des moyens de
compression
axiale 15 selon l'axe d'empilement E, les moyens de compression axiale 15
comprimant
axialement la rangée de sous-modules de batterie 11. Les moyens de compression
axiale 15
comprennent au moins une tige filetée 17. Plus précisément dans cet exemple,
comme
représenté sur la figure 2, les moyens de compression axiale 15 comprennent
quatre tiges
filetées 17.
Chaque tige filetée 17 s'étend selon l'axe d'empilement E et comprend une
extrémité filetée
19 de liaison avec l'une des deux plaques de fixation 13a, 13b et une tête
d'appui 21 sur l'autre
des deux plaques de fixation 13a, 13b, afin de permettre de réaliser une
compression axiale
selon l'axe d'empilement E. Parmi ces deux plaques de fixation 13a, 13b, l'une
comporte un
trou de passage 23 pour la tige filetée 17, l'autre comporte un trou de
liaison 25 dans lequel
est engagée l'extrémité filetée 19. La tête d'appui 21 se trouve en appui
autour du trou de
passage 23.
Comme représenté notamment sur la figure 3, un sous-module de batterie 11
comporte un
empilement cellulaire comprenant, empilées selon l'axe d'empilement E:
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- une première cellule de batterie 27 sous forme de poche,
- une deuxième cellule de batterie 29 sous forme de poche, et
- une couche de matériau compressible 31, intercalée entre la première cellule
de batterie 27
et la deuxième cellule de batterie 29.
Le sous-module de batterie 11 comporte également un cadre porteur 33 en
matériau
plastique, représenté notamment sur les figures 3 et 5. Comme représenté sur
la figure 4, le
cadre porteur 33 entoure au moins partiellement la première cellule de
batterie 27, la couche
de matériau compressible 31 et la deuxième cellule de batterie 29. Plus
précisément,
le cadre porteur 33 porte la première cellule de batterie 27, la couche de
matériau
compressible 31 et la deuxième cellule de batterie 29. Ainsi dans cet exemple,
le cadre
porteur 33 porte exactement deux cellules de batterie, à savoir la première
cellule de batterie
27 et la deuxième cellule de batterie 29. Dans cet exemple, le cadre porteur
33, la première
cellule de batterie 27 et la deuxième cellule de batterie 29 sont de forme
rectangulaire. Le
cadre porteur 33 est composé d'un matériau thermoplastique, et est réalisé par
injection
moulage.
Le sous-module de batterie 11 comporte en outre une plaque de dissipation
thermique 35,
laquelle est disposée à une extrémité de l'empilement cellulaire.
Comme représentées notamment sur la figure 4, la première cellule de batterie
27
comprend deux électrodes 37, 38 opposées l'une à l'autre transversalement par
rapport à l'axe
d'empilement E, et la deuxième cellule de batterie 29 comprend deux électrodes
39, 40
opposées l'une à l'autre transversalement par rapport à l'axe d'empilement E.
Chaque
électrode 37, 38, 39, 40 est par exemple une languette formée par une feuille
métallique, de
préférence en aluminium.
Chaque électrode 37, 38, 39, 40 fait saillie hors du cadre porteur 33. Une
première électrode
37 de la première cellule de batterie 27 est, hors du cadre porteur 33, en vis-
à-vis d'une
première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29 et reliée par une
liaison soudée à
la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29. La deuxième
électrode 38 de
la première cellule de batterie 27 est, hors du cadre porteur, en vis-à-vis de
la deuxième
électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29 et reliée par une liaison
soudée à la
deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29. Ainsi, le cadre
porteur 33 porte
l'empilement cellulaire uniquement grâce uniquement grâce à la liaison soudée
reliant la
première électrode 37 de la première cellule de batterie 27 à la première
électrode 39 de la
deuxième cellule de batterie 29, et à la liaison soudée reliant la deuxième
électrode 38 de la
première cellule de batterie 27 à la deuxième électrode 40 de la deuxième
cellule de batterie
29. En d'autres termes, la première cellule de batterie 27, la deuxième
cellule de batterie 29
et la couche de matériau compressible 31 sont maintenues en position sur le
cadre porteur 33
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par l'intermédiaire de la liaison soudée reliant la première électrode 37 de
la première cellule
de batterie 27 à la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie
29, et de la liaison
soudée reliant la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27
à la deuxième
électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29.
Le cadre porteur 33 est partiellement disposé entre la première électrode 37
de la première
cellule de batterie 27 et la première électrode 39 de la deuxième cellule de
batterie 29, et le
cadre porteur 33 est partiellement disposé entre la deuxième électrode 38 de
la première
cellule de batterie 27 et la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de
batterie 29. Prises
selon l'axe d'empilement E, l'épaisseur totale du cadre porteur 33 est
inférieure à l'épaisseur
totale de l'empilement cellulaire et de la plaque de dissipation thermique 35.
Ainsi, une
compression des cellules de batterie 27, 29 est facilitée, lors du montage du
sous-module de
batterie 11 dans un module de batterie 9.
Dans cet exemple, les électrodes 37, 38, 39, 40 traversent chacune une
échancrure du
cadre porteur 33, et les parties du cadre porteur 33, amincies selon l'axe
d'empilement E du
fait de ces échancrures, font saillie vers l'extérieur transversalement à
l'axe d'empilement E
sous forme d'oreilles s'étendant de part et d'autre du cadre porteur 33.
Dans cet exemple, les électrodes 37, 38, 39, 40 de chaque cellule de batterie
27, 29 sont
différentes l'une par rapport à l'autre. Ainsi comme représenté notamment sur
la figure 5, un
marquage, réalisé sur la première électrode 37 de la première cellule de
batterie 27, permet
de la différencier de la deuxième électrode 38 de la première cellule de
batterie 27. De même,
un marquage réalisé sur la première électrode 39 de la deuxième cellule de
batterie 29, permet
de la différencier de la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de
batterie 29. Dans cet
exemple, ces marquages sont constitués par un trait - . Selon une variante
non
représentée, le cadre porteur 33 comprend quatre bords différents et
asymétriques.
Comme représentée sur la figure 3, la couche de matériau compressible 31,
intercalée
entre la première cellule de batterie 27 et la deuxième cellule de batterie
29, est configurée
pour absorber une expansion selon l'axe d'empilement E de la première cellule
de batterie 27
et de la deuxième cellule de batterie 29. De plus, la couche de matériau
compressible 31 est
thermiquement isolante, de telle sorte qu'elle est configurée pour protéger
thermiquement la
première cellule de batterie 27 et la deuxième cellule de batterie 29 l'une
par rapport à l'autre,
et la couche de matériau compressible 31 est résistante au feu.
Dans cet exemple, la couche de matériau compressible 31 est sélectionnée parmi
le groupe
consistant en une couche de mousse et une bande à base de matériau polymère.
De
préférence, la couche de matériau compressible 31 est formée à base de
silicone, présente
une dureté Shore A comprise entre 20 et 50, et présente une densité comprise
entre 0,5 et 1,0
g/ cm3. Dans cet exemple, la couche de matériau compressible 31 est revêtue
d'adhésif sur
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ses deux faces selon l'axe d'empilement E, afin de maintenir en contact la
couche de matériau
compressible 31 avec la première cellule de batterie 27 et avec la deuxième
cellule de batterie
29.
Dans cet exemple, la plaque de dissipation thermique 35 est en aluminium et la
face interne
de la plaque de dissipation thermique 35 est en contact avec la face externe
de la deuxième
cellule de batterie 29.
Par ailleurs, la plaque de dissipation thermique 35 présente une forme de L de
telle sorte
qu'un bord du sous-module de batterie 11, s'étendant parallèlement à la
direction
d'empilement X, est majoritairement formé par la plaque de dissipation
thermique 35. Sur les
figures 2, 3, 4 et 6, le bord précité du sous-module de batterie 11 est le
bord supérieur. Plus
précisément dans cet exemple, ce bord du sous-module de batterie 11,
s'étendant
parallèlement à l'axe d'empilement E, est formé de préférence à au moins 75%,
plus
préférentiellement à au moins 90%, par la plaque de dissipation thermique 35,
comme
représenté notamment sur la figure 4. Ce bord du sous-module de batterie 11
est configuré
pour transférer de la chaleur à la plaque de refroidissement 5.
La plaque de dissipation thermique 35 est également revêtue d'adhésif sur sa
face interne,
afin de maintenir en contact la plaque de dissipation thermique 35 avec la
deuxième cellule de
batterie 29.
La plaque de dissipation thermique 35 et le cadre porteur 33 sont fixes entre
eux via des
moyens de fixation 41. Ainsi, la plaque de dissipation thermique 35 est fixée
par serrage ou
encliquetage sur le cadre porteur 33.
Comme représenté notamment sur la figure 3, les moyens de fixation 41
comprennent des
pattes de serrage 43 et/ou des clips et/ou des contreformes, disposés sur le
cadre porteur 33
et/ou la deuxième cellule de batterie 29 et/ou la plaque de dissipation
thermique 35. Plus
précisément dans cet exemple, la plaque de dissipation thermique 35 est fixée
par serrage sur
le cadre porteur 33, et les moyens de fixation 41 comprennent des pattes de
serrage 43
disposées sur la plaque de dissipation thermique 35. Ces pattes de serrage 43
sont insérées
dans le cadre porteur 33 par déformation élastique et maintiennent ainsi la
plaque de
dissipation thermique 35 et le cadre porteur 33 de manière fixes entre eux.
Alternativement,
selon une variante non représentée, la plaque de dissipation thermique 35 est
fixée par
encliquetage sur le cadre porteur 33, et la plaque de dissipation thermique 35
comporte des
pattes d'encliquetage encliquetées dans le cadre porteur 33.
Ainsi, le module de batterie 9 est configuré pour transférer de la chaleur à
la plaque de
refroidissement 5, chaque plaque de dissipation thermique 35 se trouvant en
transfert
thermique avec la plaque de refroidissement 5. Par exemple, le transfert
thermique est réalisé
par contact direct ou par contact indirect au moyen d'une pâte thermiquement
conductrice.
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Le sous-module de batterie 11 comporte également une première barre-bus 47, la
première
électrode 37 de la première cellule de batterie 27 étant directement soudée à
la première
barre-bus 47, et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie
29 étant
directement soudée à la première barre-bus 47.
Le sous-module de batterie 11 comporte aussi une deuxième barre-bus 49, la
deuxième
électrode 38 de la première cellule de batterie 27 étant directement soudée à
la deuxième
barre-bus 49, et la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie
29 étant
directement soudée à la deuxième barre-bus 49.
La première barre-bus 47 est fixée par serrage ou encliquetage sur le cadre
porteur 33.
Dans cet exemple, la première barre-bus 47 comporte des pattes 50, lesquelles
sont serrées
sur le cadre porteur 33. Plus précisément, la première barre-bus 47 possède
une forme
complémentaire de la partie du cadre porteur 33 s'étendant entre la première
électrode 37 de
la première cellule de batterie 27 et la première électrode 39 de la deuxième
cellule de batterie
29. Cette partie du cadre porteur 33 est amincie selon l'axe d'empilement E et
fait saillie vers
l'extérieur transversalement à l'axe d'empilement E sous forme d'oreille.
Dans cet exemple, la deuxième barre-bus 49 est identique à la première barre-
bus 47.
Ainsi, la deuxième barre-bus 49 est fixée par serrage ou encliquetage sur le
cadre porteur 33,
et la deuxième barre-bus 49 comporte des pattes 50, lesquelles sont serrées
sur le cadre
porteur 33. Plus précisément, la deuxième barre-bus 49 possède une forme
complémentaire
de la partie du cadre porteur 33 s'étendant entre la deuxième électrode 38 de
la première
cellule de batterie 27 et la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de
batterie 29. Cette
partie du cadre porteur 33 est amincie selon l'axe d'empilement E et fait
saillie vers l'extérieur
transversalement à l'axe d'empilement E sous forme d'oreille.
La première barre-bus 47 et la deuxième barre-bus 49 sont électriquement
conductrices, et
sont par exemple en cuivre ou en aluminium.
La distance hors du cadre porteur 33 entre la première électrode 37 de la
première cellule
de batterie 27 et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie
29 est supérieure
à la distance dans le cadre porteur 33 entre la première électrode 37 de la
première cellule de
batterie 27 et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29.
En d'autres
termes, avant assemblage du sous-module de batterie 11, la largeur Lb de la
première barre-
bus 47 est supérieure à la distance Dc entre la première électrode 37 de la
première cellule
de batterie 27 et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie,
comme
représenté sur la figure 5. De manière similaire, la distance hors du cadre
porteur 33 entre la
deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et la deuxième
électrode 40 de la
deuxième cellule de batterie 29 est supérieure à la distance dans le cadre
porteur 33 entre la
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deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et la deuxième
électrode 40 de la
deuxième cellule de batterie 29. En d'autres termes, avant assemblage du sous-
module de
batterie 11, la largeur de la deuxième barre-bus 49 est supérieure à la
distance entre la
deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et la deuxième
électrode 40 de la
deuxième cellule de batterie.
Comme représenté sur la figure 6, le cadre porteur 33 comporte également des
moyens de
détrompage 51, formés par un élément en saillie 53 et un élément en creux 55
de forme
complémentaire à l'élément en saillie 53, l'élément en saillie 53 et l'élément
en creux 55 étant
orientés sur un même axe parallèle à l'axe d'empilement E, l'élément en
saillie 53 et l'élément
en creux 55 étant disposés à distance du centre de l'empilement cellulaire
selon l'axe
d'empilement E et en opposition l'un par rapport à l'autre. Dans cet exemple,
l'élément en
saillie 53 est un pion, et l'élément en creux 55 est une fiche femelle.
Ainsi, dans un module de batterie 9, l'élément en saillie 53 d'un sous-module
de batterie 11
est inséré dans un élément en creux 55 d'un sous-module de batterie 11
adjacent.
Par ailleurs, dans un module de batterie 9, les sous-modules de batterie 11
sont reliés
électriquement entre eux. Par exemple, les premières électrodes 37, 39 de la
rangée de sous-
modules de batterie 11 sont reliées électriquement entre elles par soudage
d'une connexion
électrique, et les deuxièmes électrodes 38, 40 de la rangée de sous-modules de
batterie 11
sont reliées électriquement entre elles par soudage d'une connexion
électrique. Le soudage
des connexions électriques est par exemple réalisé par pliage des premières
électrodes 37,
39, respectivement des deuxièmes électrodes 38, 40, les unes sur les autres
puis par soudage
laser. Alternativement, une première barrette de connexion électrique est mise
en contact avec
les premières barres-bus 47 et est soudée à celles-ci par soudage laser, et
une deuxième
barrette de connexion électrique est mise en contact avec les deuxièmes barres-
bus 49 et est
soudée à celles-ci par soudage laser.
La figure 7 représente un détail d'un sous-module de batterie 11' selon un
second mode de
réalisation. Sur la figure 7, seules la première cellule de batterie 27 et la
deuxième cellule de
batterie 29 sont représentées afin de faciliter la compréhension de la
structure du sous-module
de batterie 11'. Cet sous-module de batterie 11' selon le second mode de
réalisation se
distingue du sous-module de batterie 11 selon le premier mode de réalisation
décrit
précédemment en ce qu'il ne comporte pas de barre-bus. En effet, dans ce
second mode de
réalisation, la première électrode 37 de la première cellule de batterie 27
est directement
soudée à la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29. De
manière similaire,
bien que cela ne soit pas représenté, la deuxième électrode 38 de la première
cellule de
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batterie 27 est directement soudée à la deuxième électrode 40 de la deuxième
cellule de
batterie 29.
Un exemple de procédé de montage d'un sous-module de batterie 11, 11' tel que
défini
précédemment est décrit ci-après. Un tel procédé de montage comporte les
étapes suivantes :
- disposer un cadre porteur 33 en matériau plastique,
- réaliser un empilement cellulaire comprenant, empilées selon un axe
d'empilement E, une
première cellule de batterie 27 sous forme de poche, une deuxième cellule de
batterie 29 sous
forme de poche, et une couche de matériau compressible 31, intercalée entre la
première
cellule de batterie 27 et la deuxième cellule de batterie 29, l'empilement
cellulaire étant disposé
dans le cadre porteur 33,
- réaliser une liaison soudée entre une première électrode 37 de la première
cellule de batterie
27 et une première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29,
- réaliser une liaison soudée entre une deuxième électrode 38 de la première
cellule de batterie
27 et une deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29.
Le procédé de montage d'un sous-module de batterie 11, 11' comprend également
l'étape
suivante : fixer une plaque de dissipation thermique 35 à une extrémité de
l'empilement
cellulaire, de telle sorte que la plaque de dissipation thermique 35 et le
cadre porteur 33 sont
fixes l'un par rapport à l'autre.
Le procédé de montage d'un sous-module de batterie 11 selon le premier mode de
réalisation comprend également l'étape suivante : avant l'étape de réalisation
de la liaison
soudée entre la première électrode 37 de la première cellule de batterie 27 et
la première
électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29, fixer une première barre-
bus 47 sur le cadre
porteur 33. La liaison soudée entre la première électrode 37 de la première
cellule de batterie
27 et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29 est
réalisée par soudage
entre la première électrode 37 de la première cellule de batterie 27 et la
première barre-bus
47, et par soudage entre la première électrode 39 de la deuxième cellule de
batterie 29 et la
première barre-bus 47, de préférence par soudage laser.
Le procédé de montage d'un sous-module de batterie 11 selon le premier mode de
réalisation comprend également l'étape suivante : avant l'étape de réalisation
de la liaison
soudée entre la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et
la deuxième
électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29, fixer une deuxième barre-
bus 49 sur le
cadre porteur 33. La liaison soudée entre la deuxième électrode 38 de la
première cellule de
batterie 27 et la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29
est réalisée par
soudage entre la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27
et la deuxième
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barre-bus 49, et par soudage entre la deuxième électrode 40 de la deuxième
cellule de batterie
29 et la deuxième barre-bus 49, de préférence par soudage laser.
Selon une variante non représentée, le procédé de montage d'un sous-module de
batterie
11 selon le premier mode de réalisation comprend également l'étape suivante :
après
réalisation des liaisons soudées, découper les extrémités libres des
électrodes 37, 38, 39, 40
faisant saillie hors de la première barre-bus 47 ou de la deuxième barre-bus
49.
Le procédé de montage d'un sous-module de batterie 11' selon le second mode de
réalisation comprend également la caractéristique suivante : la liaison soudée
entre la
première électrode 37 de la première cellule de batterie 27 et la première
électrode 39 de la
deuxième cellule de batterie 29 est réalisée par soudage direct entre la
première électrode 37
de la première cellule de batterie 27 et la première électrode 39 de la
deuxième cellule de
batterie 29, de préférence par soudage laser.
Afin de permettre le soudage sans endommager le cadre porteur 33, un doigt est
introduit
hors du cadre porteur 33 entre la première électrode 37 de la première cellule
de batterie 27
et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29. La première
électrode 37 de
la première cellule de batterie 27 est repliée sur le doigt de telle sorte
qu'elle se trouve en en
contact avec la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29,
et le soudage
entre la première électrode 37 de la première cellule de batterie 27 et la
première électrode 39
de la deuxième cellule de batterie 29 est réalisé. Alternativement, selon une
variante non
représentée, la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29
est repliée sur le
doigt de telle sorte qu'elle se trouve en en contact avec la première
électrode 37 de la première
cellule de batterie 27, et le soudage entre la première électrode 37 de la
première cellule de
batterie 27 et la première électrode 39 de la deuxième cellule de batterie 29
est réalisé.
De manière similaire, bien que cela ne soit pas représenté, le procédé de
montage d'un
sous-module de batterie 11' selon le second mode de réalisation comprend
également la
caractéristique suivante : la liaison soudée entre la deuxième électrode 38 de
la première
cellule de batterie 27 et la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de
batterie 29 est
réalisée par soudage direct entre la deuxième électrode 38 de la première
cellule de batterie
27 et la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29, de
préférence par
soudage laser.
Afin de permettre le soudage sans endommager le cadre porteur, un doigt est
introduit hors
du cadre porteur 33 entre la deuxième électrode 38 de la première cellule de
batterie 27 et la
deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29. La deuxième
électrode 38 de la
première cellule de batterie 27 est repliée sur le doigt de telle sorte
qu'elle se trouve en en
contact avec la deuxième électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29,
et le soudage
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entre la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et la
deuxième électrode
40 de la deuxième cellule de batterie 29 est réalisé.
Alternativement, selon une variante non représentée, la deuxième électrode 40
de la
deuxième cellule de batterie 29 est repliée sur le doigt de telle sorte
qu'elle se trouve en en
contact avec la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27,
et le soudage
entre la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et la
deuxième électrode
40 de la deuxième cellule de batterie 29 est réalisé.
Un exemple de procédé de montage d'un module de batterie 9 tel que défini
précédemment
est décrit ci-après. Un tel procédé de montage comporte les étapes suivantes :
- empiler plusieurs sous-modules de batterie 11, 11' tels que définis
précédemment selon un
axe d'empilement E en une rangée de sous-modules de batterie 11, 11',
- disposer une plaque de fixation 13a, 13b à chaque extrémité de la rangée de
sous-modules
de batterie 11, 11',
- monter des moyens de compression axiale 15 selon l'axe d'empilement E afin
de relier les
plaques de fixation 13a, 13b entre elles et ainsi comprimer axialement la
rangée de sous-
modules de batterie 11, 11'.
Le procédé de montage d'un module de batterie comprend également, après
l'étape de
montage des moyens de compression axiale 15, l'étape suivante : connecter
électriquement
les sous-modules de batterie 11, 11' entre eux par soudage via leurs premières
électrodes 37,
39 et/ou leurs premières barres-bus 47, et/ou par soudage via leurs deuxièmes
électrodes 38,
40 et/ou leurs deuxièmes barres-bus 49.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres
modes de
réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
Il est notamment possible de combiner le premier mode de réalisation et le
second mode
de réalisation, de telle sorte qu'un sous-module de batterie comporte une
première barre-bus
47 reliant la première électrode 37 de la première cellule de batterie 27 et
la première électrode
39 de la deuxième cellule de batterie 29, et que la deuxième électrode 38 de
la première cellule
de batterie 27 soit directement soudée à la deuxième électrode 40 de la
deuxième cellule de
batterie 29, ou de telle sorte qu'un sous-module de batterie comporte une
deuxième barre-bus
49 reliant la deuxième électrode 38 de la première cellule de batterie 27 et
la deuxième
électrode 40 de la deuxième cellule de batterie 29, et que la première
électrode 37 de la
première cellule de batterie 27 soit directement soudée à la première
électrode 39 de la
deuxième cellule de batterie 29.
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Liste de références
1 : véhicule automobile
3 : ensemble batterie
5 : plaque de refroidissement
7 : moteur électrique
9 : module de batterie
11, 11' : sous-module de batterie
13a, 13b: plaque de fixation
15: moyens de compression axiale
17 : tige filetée
19 : extrémité filetée
21: tête d'appui
23 : trou de passage
25 : trou de liaison
27: première cellule de batterie
29 : deuxième cellule de batterie
31 : couche de matériau compressible
33 : cadre porteur
35: plaque de dissipation thermique
37, 38, 39, 40 : électrode
41: moyens de fixation
43: patte de serrage
47: première barre bus
49 : deuxième barre-bus
50: patte
51: moyens de détrompage
53 : élément en saillie
55 : élément en creux
E : axe d'empilement
Lb: largeur
Dc : distance
CA 03236103 2024- 4- 23
