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Title:
COMPOSITE CONDUCTIVE FILM FOR PRODUCING ELECTRICAL ENERGY STORAGE BATTERIES, METHOD FOR PRODUCING SUCH A FILM, AND ELECTRICAL STORAGE BATTERY USING SUCH A FILM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/245521
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a composite film comprising: • a first, metal layer (10a, 10b), superposed onto a polymer-based layer (12a, 12b) and fixed to a first face of the polymer-based layer; - a second, conductive layer (32a, 32b), formed on the polymer-based layer (12a, 12b), and fixed to a second face of the polymer-based layer, opposite said first face. According to the invention: - the film exhibits a plurality of recesses (20) that pass respectively through the polymer-based layer from the second face to the first face and extend into the first, metal layer, the plurality of recesses (20) conferring a relief on the second face of the polymer-based layer; and - the second, conductive layer (32a, 32b) covers the recesses (20) and the second face of the polymer-based layer, while following said relief. The invention also relates to an electrical energy storage battery (100) using a plurality of such films. The invention is applicable to the production of batteries and supercapacitors.

Inventors:
PELLENC ROGER (FR)
Application Number:
PCT/FR2020/050839
Publication Date:
December 10, 2020
Filing Date:
May 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
PELLENC ENERGY (FR)
International Classes:
B32B3/26; B32B3/30; B32B5/02; B32B15/08; B32B15/14; B32B15/18; B32B15/20; B32B27/18; B32B27/20; B32B27/32; B32B27/34; B32B27/36; B32B37/15; B32B37/24; B32B38/00; H01M10/04; H01M10/05; H01M50/119; H01M50/121; H01M50/128; H01M50/133; H01M50/211
Domestic Patent References:
WO2008011061A12008-01-24
WO2006061696A22006-06-15
Foreign References:
FR2993099A12014-01-10
EP1841001A12007-10-03
EP1418638A22004-05-12
EP2892097A12015-07-08
EP2389698A12011-11-30
FR2993099A12014-01-10
Attorney, Agent or Firm:
WEBER, Etienne (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1) Film composite pour la réalisation d'accumulateurs d'énergie électrique, le film comprenant :

- une première couche métallique (10, 10a, 10b, 10c, 10d), superposée à une couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d) et solidaire d'une première face (14) de la couche à base de polymère,

- une deuxième couche conductrice (32, 32a, 32b, 32c, 32d), formée sur la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d), et solidaire d'une deuxième face (16) de la couche à base de polymère, opposée à ladite première face (14), caractérisé en ce que :

- le film présente une pluralité de cuvettes (20) traversant respectivement la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d) depuis la deuxième face (16) vers la première face (14) et s'étendant dans la première couche métallique (10, 10a, 10b, 10c, 10d), sur une partie d'une épaisseur de la première couche métallique, la pluralité de cuvettes (20) conférant à la deuxième face de la couche à base de polymère un relief, et

- la deuxième couche conductrice (32, 32a, 32b, 32c, 32d), tapisse les cuvettes (20) et la deuxième face (16) de la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d), en épousant ledit relief, et en venant en contact électrique avec première couche métallique dans les cuvettes. 2) Film composite selon la revendication 1, dans lequel la couche à base de polymère (12) comprend des fibres de renforcement (13).

3) Film composite selon la revendication 2, dans lequel les fibres de renforcement (13) sont des fibres choisies parmi des fibres de verre, des fibres de carbone et des fibres d'aramide, et dans lequel la couche à base de polymère inclut les fibres de renforcement sous l'une des formes suivantes:

- des fibres de renforcement (13) libres dispersées dans la couche à base de polymère (12),

- un tissu de fibres de renforcement (13) inclus dans la couche à base de polymère (12),

- une nappe non-tissée de fibres de renforcement (13) incluse dans la couche à base de polymère (12).

4) Film composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les cuvettes (20) sont évasées.

5) Film composite selon la revendication 4, dans lequel les cuvettes (20) présentent au moins un flanc latéral (22) formant un angle compris entre 30 et 60 degrés d'angles par rapport à une normale à la première couche métallique (10).

6) Film composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les cuvettes (20) présentent un fond formé par une plage de la première couche métallique. 7) Film composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche conductrice (32, 32a, 32b, 32c, 32d) présente une épaisseur uniforme en dehors des cuvettes.

8) Film composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche conductrice (32, 32a, 32b, 32c, 32d) est une couche résultant d'une pulvérisation cathodique, d'une évaporation sous vide, ou d'un dépôt électrochimique.

9) Film composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche métallique (10, 10a, 10b, 10c, 10d) est l'une parmi une couche d'aluminium, une couche de cuivre et une couche d'argent et une couche en acier inoxydable, et dans lequel la deuxième couche conductrice (32, 32a, 32b, 32c, 12d) est l'une parmi une couche d'aluminium, une couche de cuivre, une couche d'argent, une couche de Sn02, une couche de SiC et une couche d'oxyde métallique.

10) Film composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d) est une couche en un matériau polymère thermosoudable choisi parmi le poiypropylène, le polytéréphtalate d'éthylène, le polycarbonate, le polyamide et le polyéthylène.

11) Film composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d) est une couche conductrice électrique thermosoudable. 12) Film composite selon la revendication 11, dans lequel la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d) comprend au moins l'un parmi : des particules de noir de carbone conductrices électriques, des particules de métal, des fibres conductrices, des nanotubes de carbone, des nanotubes métalliques, des nano-fils métalliques, et du graphène, noyés dans une matrice de polypropylène.

13) Film composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche à base de polymère (12, 12a, 12b, 12c, 12d) est une couche absorbant la lumière.

14) Film composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les cuvettes (20) se présentent sous la forme de rainures étroites, longilignes, droites ou curvilignes.

15) Accumulateur (100) d'énergie électrique comprenant au moins deux films composites (30a, 30b, 30c, 30d) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et dans lequel :

- deux films composites (30a, 30b) sont en regard l'un de l'autre et forment des parois d'une enceinte (110) étanche à un électrolyte

(46),

- au moins un film séparateur (44) poreux et isolant électrique est disposé entre les deux films composites,

- la première couche métallique (10a, 10b, 10c, 10d) de chaque film composite, située à l'extérieur de l'enceinte étanche (110) forme un collecteur de courant et - la deuxième couche conductrice (12a, 12b, 12c, 12d) de chaque film composite, située à l'intérieur de l'enceinte, est enduite d'un matériau actif d'électrode (40+, 40-) de l'accumulateur d'énergie électrique.

16) Accumulateur (100) selon la revendication 15, dans lequel l'enceinte (110) contient au moins l'un parmi un électrolyte liquide et un électrolyte sous forme de gel.

17) Accumulateur (100) selon l'une quelconques des revendications 15 ou 16, dans lequel l'accumulateur est l'un parmi une cellule d’accumulateur au lithium et une batterie au lithium, et dans lequel le matériau actif d'électrode (40+, 40-) est un matériau d'insertion au lithium.

18) Accumulateur (100) selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel l'enceinte étanche présente une zone périphérique (50) pourvue d'au moins un joint de scellement (52) reliant les films composites (30a, 30b, 30c, 30d).

19) Accumulateur (100) selon la revendication 18, dans lequel le joint de scellement est un joint thermocollé (49).

20) Accumulateur (100) selon la revendication 19, dans lequel :

- les films composites (30a, 30b) formant les parois de l'enceinte (110) sont dépourvus de leur deuxième couche conductrice (32a, 32b), et de matériau actif d'électrode (40+, 40-) dans la zone périphérique (50), - les couches à base de polymère (12a, 12b) des films composites comportent un matériau thermosoudabie, et

- le joint de scellement (12) est un joint thermosoudé comprenant les couches à base de polymère (12a, 12b).

21) Accumulateur (100) selon la revendication 20, dans lequel le joint thermosoudé comprend en outre au moins une bande intercalaire thermosoudabie (48) s'étendant entre les couches à base de polymère (12a, 12b, 12c, 12d) des films composites dans la zone périphérique.

22) Accumulateur (100) selon l'une quelconque des revendications 15 à 21 , comprenant au moins un film bipolaire intermédiaire (30c, 30d) disposé entre les films composites (30a, 30b) formant les parois de l'enceinte, dans lequel le film bipolaire intermédiaire (30c, 30d) comprend :

- une première couche métallique (10c, 10d) enduite d'un matériau actif formant une électrode de polarité positive (40+), respectivement négative (40-),

- une deuxième couche conductrice (32c, 32d) en contact électrique avec la première couche métallique (10c, 10d) et enduite d'un matériau actif formant une électrode de polarité opposée, négative (40-), respectivement positive (40+),

- une couche intercalaire à base de polymère (12c, 12d) disposée entre la première couche métallique (10c, 10d) et la deuxième couche conductrice (32c, 32d), et dans lequel chaque électrode (40+, 40-) est respectivement disposée en face d’une électrode de polarité opposée (40-, 40+) et respectivement séparée de ladite électrode de polarité opposée par un film séparateur (44) poreux et isolant électrique.

23) Accumulateur (100) selon la revendication 22, dans lequel le film bipolaire intermédiaire (30c, 30d) est un film composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.

24) Accumulateur (100) selon la revendication 20, et l'une quelconque des revendications 22 et 23, dans lequel :

- chaque film bipolaire intermédiaire (30c, 30d) s'étend dans la zone périphérique (50) et est dépourvu de la première couche métallique (10c, 10d), de la deuxième couche conductrice (32c, 32d) et de matériau actif d'électrode (40+, 40-) dans la zone périphérique,

- chaque film séparateur (44) s'étend dans la zone périphérique, et dans lequel le joint thermosoudé (52) inclut, dans la zone périphérique (50), la couche intercalaire (12c, 12d) à base de polymère de chaque film bipolaire intermédiaire (30c, 30d) et chaque film séparateur (44).

25) Batterie d'accumulateurs comprenant un empilement d'une pluralité d'accumulateurs électriques selon l'une quelconque des revendications 15 à 24, dans lequel les accumulateurs électriques sont connectés par l'intermédiaire de leurs premières couches métalliques (10a, 10b) situées à l'extérieur des enceintes étanches.

26) Procédé de fabrication d'un film composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, comprenant les étapes suivantes : - la fourniture d'une ébauche (2) comprenant la première couche métallique (10) et la couche à base de polymère (12),

- la gravure des cuvettes (20) par exposition de l'ébauche à au moins un faisceau laser (L1 , L2) en provenance d'au moins d'une source laser (S), la deuxième face (16) de la couche à base de polymère étant tournée vers la source laser, et

- la formation de la deuxième couche conductrice (32).

27) Procédé selon la revendication 26, dans lequel, lors de la gravure des cuvettes, le faisceau laser (L1 , 12) présente un angle d'incidence compris entre 20 et 80 degrés d'angle par rapport à une normale à l'ébauche (2).

28) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 et 27, dans lequel la source laser (S) est une source pulsée.

29) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 28, dans lequel la gravure des cuvettes (20) a lieu par balayage de l'ébauche par le faisceau laser.

30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, dans lequel la gravure des cuvettes (20) a lieu en plusieurs passes du faisceau laser (L1 , 12).

31) Procédé selon la revendication 30, comprenant pour chaque cuvette (20), une première passe du faisceau laser (L1 , L2) et au moins une deuxième passe du faisceau laser, la deuxième passe étant effectuée avec une puissance du faisceau laser inférieure à la puissance du faisceau laser lors de la première passe.

32) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 31 , dans lequel la formation de la deuxième couche conductrice (32) a lieu par pulvérisation cathodique, par évaporation sous vide ou par dépôt électrochimique.

33) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 32, dans lequel la fourniture de l'ébauche (2) comprend l'un parmi :

- la coextrusion de la première couche métallique (10) et de la couche à base de polymère (12), et

- le laminage à chaud de la couche à base de polymère (12) sur la première couche métallique (10).

Description:
Film conducteur composite pour la réalisation d'accumulateurs d'énergie électrique, procédé de réalisation d'un tel film, et accumulateur électrique utilisant un tel film.

Domaine Technique

La présente invention concerne un film composite, et en particulier un film composite conducteur électrique, pour la réalisation d'accumulateurs d'énergie électrique. L'invention concerne également un accumulateur électrique intégrant un ou plusieurs de ces films. Enfin, l'invention concerne un procédé de réalisation du film composite.

On désigne de manière générale par "accumulateur d'énergie électrique" tout dispositif capable de stocker de l'énergie électrique lors d'une phase de charge, et de restituer l'énergie électrique stockée à un équipement électrique, lors d’une phase de décharge ultérieure. Il peut s'agir notamment d'une cellule d’accumulateur, d’un supercondensateur ou d’une batterie comportant sort des cellules d’accumulateurs, soit des supercondensateurs. Selon leur dimensionnement, les accumulateurs d’énergie électriques de l'invention peuvent servir de source d'alimentation en énergie électrique pour des équipements électroniques de faible puissance mais aussi pour des équipements électriques de forte puissance. En particulier, l'alimentation électrique d'outils électroportatifs, ou de moteurs de véhicules est envisagée.

Sauf précision contraire, aucune distinction n'est faite entre les accumulateurs d'énergie électrique à charge et à décharge lente, tels que les cellules d’accumulateurs, et les accumulateurs d'énergie à charge et à décharge rapide tels que les supercondensateurs. On entend par supercondensateurs des accumulateurs d'énergie électrique comportant un électrolyte et mettant en œuvre la formation d'une double couche électrochimique à l’interface de l’électrolyte et d'une électrode polarisable de grande surface spécifique. Ils se caractérisent par une quantité d’énergie stockée inférieure à celle des cellules d’accumulateurs mais nettement supérieure à celle des condensateurs classiques. Ils se caractérisent également par de forts courants de charge et/ou de décharge.

L'invention trouve des applications dans les domaines techniques de la fabrication et de la mise en œuvre de cellules d'accumulateurs, de supercondensateurs et des batteries associées.

L'invention vise en particulier la réalisation d’accumulateurs d’énergie électrique au lithium tels que des accumulateurs du type lithium-ion, lithium-métal, lithium-air et lithium-souffre, ou au sodium tels que les accumulateurs de type sodium-ion.

Etat de la technique antérieure Les accumulateurs d’énergie électrique de forte capacité et pouvant générer de forts courants requièrent des surfaces d’électrodes importantes. Aussi, la fabrication de ces accumulateurs fait elle appel de plus en plus à des technologies impliquant des films minces et en particulier des films polymères. Les films minces peuvent être mis en œuvre pour la formation d'accumulateurs d’énergie électrique, pour la formation de collecteurs de courant, et/ou pour la formation de structures internes de ces accumulateurs.

Une illustration d’accumulateurs à films minces est donnée, par exemple, par les documents suivants :

WO 2006/061696

EP 1 841 001

EP 1 418 638 EP 2 892 097

EP 2 389 698

FR 2 993 099

Un certain nombre de contraintes et d'impératifs techniques gouvernent la fabrication d’accumulateurs d’énergie électrique à films minces. Parmi ces contraintes, on peut citer celle de l'étanchéité et celle de la réduction de la résistance électrique interne de l’accumulateur. Ces paramètres s'avèrent essentiels pour garantir les performances des accumulateurs, notamment en termes de capacité et de courant, mais aussi la pérennité de leurs caractéristiques et de leur sécurité.

Le document FR 2 993 099 propose d'utiliser, pour la formation d’accumulateurs, un film composite formé d'une bande de polymère et de deux couches métalliques déposées sur les faces opposées de la bande de polymère. La bande de polymère est perforée d'une multitude de trous, remplis de métal, de manière à connecter entre elles les couches métalliques sur les faces opposées.

Exposé de l'invention

La présente invention a pour but de proposer un film composite entrant dans la fabrication d'accumulateurs d’énergie électriques.

Un but est en particulier de réduire l'épaisseur d'un tel film tout en garantissant son étanchéité et sa compatibilité chimique ou électrochimique avec les autres composés, notamment l'électrolyte et les matières actives en contact avec lui. Un but est encore de proposer un tel film, qui, en dépit de son épaisseur réduite, présente une bonne résistance mécanique, notamment une résistance à la déchirure et au percement, et une tenue suffisante, notamment à une pression de gaz d'électrolyte, pour pouvoir servir de paroi extérieure d'une enceinte d'un accumulateur d'énergie électrique.

Un autre but est de réduire la résistance électrique du film, et en particulier la résistance électrique transverse, d'une face du film à sa face opposée. Cette mesure permet en effet de réduire la résistance électrique interne d'un accumulateur d'énergie électrique mettant en œuvre le film et permet d'augmenter l'intensité du courant susceptible d'être reçu ou délivré en limitant la quantité d'énergie perdue par effet Joule.

Un autre but encore est de proposer un film composite présentant une conductivité sensiblement uniforme sur l'ensemble de sa surface.

Un autre but encore est de proposer un film économique et un procédé de fabrication optimisé d'un tel film.

Un autre but encore est de proposer un film étanche aux électrolytes et étanche aux gaz susceptibles d'être générés, et se trouver sous pression, lors de cycles de charge et de décharge d'un accumulateur d'énergie électrique utilisant le film.

L'invention a encore pour but de proposer un accumulateur d'énergie électrique à partir d'un tel film et présentant une capacité de stockage d’énergie électrique par unité de masse améliorée vis-à-vis des accumulateurs existant dans l’état de l’art. L'invention a encore pour but de proposer un tel accumulateur d'énergie électrique susceptible de délivrer des courants d'intensité élevée ou capable de supporter une charge rapide en minimisant les pertes par effet Joule.

L'invention a encore pour but de proposer un tel accumulateur d'énergie avec une pérennité améliorée et un fort niveau de sécurité.

L'invention a encore pour but de proposer un tel accumulateur d’énergie électrique susceptible d'être assemblé de manière industrielle et économique en limitant la part de matière non active, c'est-à-dire la part de matière ne contribuant pas directement au stockage de l’énergie électrique.

Enfin, l'invention a pour but de proposer un accumulateur d'énergie électrique qui puisse être dépourvu de tout fil électrique de connexion, et en particulier de tout fil électrique traversant une enceinte étanche de l'accumulateur.

Pour atteindre ces buts, l'invention propose un film composite pour la réalisation d'accumulateurs d'énergie électrique, comprenant :

- une première couche métallique, superposée à une couche à base de polymère et solidaire d'une première face de la couche à base de polymère,

- une deuxième couche conductrice formée sur la couche à base de polymère, et solidaire d'une deuxième face de la couche à base de polymère, opposée à ladite première face.

Conformément à l'invention :

- le film présente une pluralité de cuvettes traversant respectivement la couche à base de polymère depuis la deuxième face vers la première face et s'étendant dans la première couche métallique, sur une partie d'une épaisseur de la première couche métallique, la pluralité de cuvettes conférant à la deuxième face de la couche à base de polymère un relief, et

- la deuxième couche conductrice, tapisse les cuvettes et la deuxième face de la couche à base de polymère, en épousant ledit relief, et en venant en contact électrique avec la première couche métallique dans les cuvettes.

Dans le cadre de l'exposé de l'invention et en l'absence de précision contraire les termes "conducteur'' ou "conductrice" sont considérés comme se rapportant à la conduction électrique.

On considère que la première couche métallique est superposée à la couche à base de polymère lorsqu'une face principale de la couche métallique, c'est-à-dire une face de plus grande surface, se trouve en regard d'une face principale de la couche à base de polymère. En particulier la première couche métallique peut recouvrir tout ou partie de la couche à base de polymère. Le fait que la première couche métallique soit superposée à la couche à base de polymère ne préjuge pas de l'orientation de ces couches dans l'espace.

La première couche métallique peut avoir au moins deux fonctions distinctes lorsque le film est utilisé dans un accumulateur d'énergie électrique. Il s'agit d'une fonction d'étanchéité, une fonction de collecteur de courant, et/ou une fonction de couche réceptrice d'un matériau actif d'électrode. La deuxième couche conductrice, qui peut être métallique ou non métallique, est prévue également pour recevoir un matériau actif d'électrode dans le cadre d'une utilisation du film dans un accumulateur d'énergie électrique. Dans ce contexte, et dans leur fonction de porter une électrode la deuxième couche conductrice, de même que la première couche métallique, sont de préférence en un matériau chimiquement compatible, ou pour le moins recouvertes d'un matériau chimiquement compatible avec un matériau actif d'une électrode positive ou négative d'un accumulateur d'énergie électrique. On considère qu'une couche est chimiquement compatible avec un matériau actif d'électrode lorsque le matériau de cette couche n’interagit pas chimiquement ou électrochimiquement avec le matériau d’électrode ou l’électrolyte en contact avec cette couche dans les conditions usuelles d'utilisation de l’accumulateur d'énergie électrique.

Les fonctions de la première couche métallique et de la deuxième couche conductrice sont encore décrites dans la suite du texte, notamment en référence à l'utilisation du film dans un accumulateur d'énergie électrique.

L'une des propriétés principales du film composite est sa faible résistivité volumique, et en particulier sa faible résistance électrique transverse considérée entre ses faces opposées. De manière corollaire, cette propriété se traduit par une bonne conduction électrique entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice.

Un certain nombre de facteurs contribuent à la réduction de la résistivité volumique du film et de sa résistance électrique. Ces facteurs sont exposés au fur et à mesure de la description des caractéristiques possibles du film. Les cuvettes pratiquées dans la couche à base de polymère font partie des moyens contribuant à réduire la résistance électrique transverse du film composite puisqu'elles autorisent un contact électrique direct entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice. Le fait que les cuvettes s'étendent dans la première couche métallique sur une partie de son épaisseur contribue également à la réduction de la résistance électrique transverse du film composite. En effet, lors de la gravure des cuvettes, exposée plus loin, la première couche métallique est également gravée sur une partie de son épaisseur. Or une gravure de la couche métallique, même légère, permet de garantir un état de sa surface au fond des cuvettes favorable à un excellent contact physique et électrique avec la deuxième couche conductrice. La résistance transverse du film composite entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice s'en trouve réduite.

Les cuvettes peuvent avoir des formes variées. Elles peuvent se présenter, sous la forme de trous borgnes, de rainures étroites longilignes, droites, ou curvilignes. Elles peuvent présenter, par exemple, une forme en I, en S ou en C, ou en forme de vagues. Par ailleurs, les cuvettes peuvent être agencées selon un motif de répétition régulier ou non. La forme des cuvettes, et leur répartition, s'entend ici selon un plan parallèle à une face principale du film composite.

En particulier, les cuvettes peuvent être agencées en quinconce dans un plan parallèle à une face principale du film composite. Le fait de réaliser des cuvettes étroites, et en quinconce, permet de limiter une éventuelle fragilisation du film composite en raison de la présence des cuvettes. La largeur au fond des cuvettes peut être adaptée à l'épaisseur de la couche à base de polymère. Elle est, par exemple, comprise entre 0,1 mm, pour une couche à base de polymère d'une épaisseur de 30 mm, et 0,5 mm, pour une couche à base de polymère d'une épaisseur de 100 prn. A titre de comparaison, la longueur des cuvettes peut être de l'ordre de 10mm et leur espacement moyen également de 10mm.

La multiplication du nombre de cuvettes, de même que la réduction de l'épaisseur de la couche à base de polymère, permettent de réduire la résistance électrique transverse du film composite.

De même, le caractère anisotrope des cuvettes permet d'en augmenter leur facteur de forme, c’est à dire un rapport de leur longueur sur leur largeur. Ces mesures conduisent à optimiser le contact entre la deuxième couche conductrice et la première couche métallique au fond des cuvettes. La résistance électrique transverse du film composite s'en trouve également réduite.

Au bénéfice des mesures ci-dessus, il est possible de réduire la résistance transverse du film composite pour une densité de cuvettes de 0,45 par centimètre carré à des valeurs d’environ 36,10 -9 W à 58.10 -9 W suivant que la métallisation est réalisée avec du cuivre ou de l’aluminium sur des collecteurs de dimension extérieures de largeur 25cm et de longueur 100cm.

Inversement, la multiplication du nombre de cuvettes peut également conduire à fragiliser le film notamment en termes de résistance mécanique.

Ainsi, et selon un compromis entre la résistance mécanique du film composite et sa résistance électrique, le film composite peut présenter un ratio de la surface des cuvettes par unité de surface du film compris, de préférence, entre 2 % et 20 %.

Les cuvettes peuvent présenter des flancs droits, c'est à dire des flancs perpendiculaires à une face principale du film. Toutefois, et de préférence, les cuvettes peuvent également être évasées. Dans le cas de cuvettes évasées, leur fond, situé dans la première couche métallique, est plus exigu que leur ouverture débouchant sur la deuxième face de la couche à base de polymère.

Le caractère évasé des cuvettes permet, d'une part, de garantir une bonne continuité physique de la deuxième couche conductrice qui en épouse le relief. Il facilite, d'autre part, la formation de cette deuxième couche conductrice, notamment lorsqu'elle résulte d'une technique de dépôt anisotrope décrite plus loin. Une bonne continuité physique de la deuxième couche conductrice contribue également à réduire et à uniformiser la résistance électrique transverse du film composite.

L'évasement des cuvettes peut être plus ou moins marqué. De préférence, les cuvettes peuvent présenter au moins un flanc latéral formant un angle compris entre 20 et 80 degrés d'angles, et de préférence un angle compris entre 30 et 60 degrés d'angle, par rapport à une normale à la première couche métallique. L'angle est considéré comme vu du côté de la deuxième couche conductrice.

Chaque cuvette peut présenter un ou plusieurs flancs latéraux inclinés, selon la forme de la cuvette. Un unique flanc continu est défini pour une cuvette curviligne, tandis que pour une cuvette rectangulaire on peut définir quatre flancs latéraux inclinés.

Selon une autre caractéristique de l'invention, susceptible de contribuer à réduire la résistance électrique transverse du film composite, les cuvettes peuvent présenter un fond formé par une plage de la première couche métallique. Le fond des cuvettes est situé dans la première couche métallique et est sensiblement plat. Le caractère plat s'entend aux imperfections de gravure près, de la première couche métallique lors de la réalisation des cuvettes. La présence d’un fond plat permet d'améliorer le contact et la surface de contact, électriques et mécaniques, entre la deuxième couche conductrice et la première couche métallique au fond des cuvettes. Cette mesure contribue également à réduire la résistance électrique transverse du film.

La deuxième couche conductrice peut être, de préférence, une couche résultant d'une pulvérisation cathodique, d'une évaporation sous vide ou d'un dépôt électrochimique, par exemple par cataphorèse. Il convient de noter cependant que d'autres techniques de dépôt peuvent être retenues pour la formation de la deuxième couche conductrice. On peut noter, par exemple, des techniques de dépôt à basse température du type sol-gel, dépôt chimique par catalyse, dépôt par couches atomiques du type à succession spatiale ou temporelle ALD ou SALD (Atomic Layer Déposition, Spatial Atomic Layer Déposition), et également le procédé dit « Jet métal ». Des techniques de dépôt alternatives à haute température, telles que le dépôt chimique en phase vapeur CVD (Chemical Vapor Déposition) sont également envisageables mais dépendent de la compatibilité avec le polymère utilisé.

De préférence, la deuxième couche conductrice peut présenter une épaisseur sensiblement uniforme en dehors des cuvettes. L'épaisseur de la deuxième couche conductrice peut être comprise, par exemple, entre 0,1 et 10 micromètres. Dans les cuvettes, et plus précisément sur les flancs inclinés des cuvettes l'épaisseur de la deuxième couche conductrice peut être plus faible en raison de l'angle d'inclinaison des flancs, notamment si la couche est formée par une technique de dépôt anisotrope. Le caractère uniforme de la deuxième couche conductrice limite les variations de résistance électrique à la surface du film composite. Cette mesure permet d'éviter ou de réduire un risque d’échauffement ponctuel voire de claquage dans le cas de la mise en œuvre du film dans un accumulateur d'énergie électrique du type à charge et à décharge rapide.

La première couche métallique et la deuxième couche conductrice mentionnées précédemment peuvent être toutes deux des couches métalliques. Toutefois une deuxième couche conductrice mais non métallique peut également convenir.

A titre d'illustration, la première couche métallique peut être l'une parmi une couche d'aluminium, une couche de cuivre, une couche d'argent et une couche d'acier inoxydable. Ces métaux présentent en effet une faible résistivité volumique. La deuxième couche conductrice peut être l'une parmi une couche d'aluminium, une couche de cuivre, une couche d'argent, une couche de nickel, une couche d'oxyde d'étain SnQ2, une couche de carbure de silicium SiC et une couche d'oxyde métallique, par exemple d'oxyde de titane. La couche à base de polymère du film composite, c'est-à-dire la couche se trouvant entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice, peut, de préférence, être une couche en un matériau polymère thermosoudable, choisi parmi le polypropylène, le polytéréphtalate d'éthylène, le polycarbonate, le polyamide et le polyéthylène. Le caractère thermosoudable de la couche à base de polymère s'entend avec des couches identiques ou avec d'autres couches à base de polymère compatible thermiquement. Il s'agit en l'occurrence de couches entrant dans la fabrication d'un accumulateur d'énergie électrique décrit plus loin. De manière avantageuse, la couche à base de polymère peut comporter des fibres de renforcement. On désigne par fibres de renforcement des fibres tendant à améliorer la tenue et résistance mécanique de la couche à base de polymère. Les fibres de renforcement permettent en particulier d'améliorer la résistance au déchirement, à la perforation et à la déformation de la couche à base de polymère, et donc du film composite qui comprend cette couche.

Bien qu’une cellule d'accumulateur d’énergie électrique puisse, au besoin, être pourvue d’une soupape de décharge limitant une éventuelle surpression, les fibres de renforcement permettent également d’améliorer la tenue à une pression de gaz d'électrolyte susceptible d’être générée dans une cellule d'accumulateur d'énergie utilisant les films composites comme paroi d’enceinte. L’utilisation des films composites comme paroi d’une cellule d’accumulateur d’énergie électrique est encore décrite plus loin.

Les fibres peuvent être des fibres de verre, des fibres de carbone ou des fibres d'aramide (Kevlar), par exemple.

La couche à base de polymère peut inclure les fibres de renforcement sous l'une des formes suivantes :

- des fibres de renforcement libres dispersées dans la couche à base de polymère,

- un tissu de fibres de renforcement inclus dans la couche à base de polymère et

- une nappe non tissée de fibres de renforcement incluse dans la couche à base de polymère.

La couche à base de polymère peut en particulier être collée sur une nappe de fibres, tissée ou non, ou être coextrudée avec les fibres de renforcement. Des fibres de renforcement libres peuvent également être noyées dans le matériau polymère mis en œuvre pour réaliser la couche à base de polymère.

La couche à base de polymère peut être une couche isolante électrique ou une couche conductrice électrique. Il peut s'agir, de préférence, d'une couche conductrice électrique thermosoudable.

Lorsque la couche à base de polymère est une couche conductrice, elle participe avantageusement à la réduction de la résistance électrique transverse du film composite. Par sa faible résistivité volumique, elle participe également à uniformiser la conduction du film composite sur sa surface.

Le caractère conducteur de la couche à base de polymère peut être intrinsèque ou extrinsèque. Lorsque la couche à base de polymère est un conducteur extrinsèque, elle peut comporter au moins l'une parmi les particules suivantes : des particules de noir de carbone conductrices électriques, des particules de métal, des fibres conductrices, des nanotubes de carbone, des nanotubes métalliques, des nano-fils métalliques, et/ou du graphène.

Ces particules sont alors noyées dans une matrice de polypropylène, par exemple.

Selon une particularité avantageuse, la couche à base de polymère peut également être une couche absorbant la lumière, et en particulier une couche noire. Elle peut, en particulier, être teintée au noir de carbone. Le caractère teinté de la couche à base de polymère permet, lors d'un procédé de fabrication du film composite, de mieux absorber l'énergie d'un faisceau laser mise en œuvre pour la gravure des cuvettes. Cet aspect est décrit dans la suite du texte. Il convient de préciser que la couche à base de polymère peut être formée par coextrusion d'une pluralité de sous-couches dont elle est composée. Différentes sous-couches peuvent avoir différentes fonctions. Une des sous-couches peut, par exemple, être prévue, comme indiqué ci-dessus, pour faciliter la pénétration du faisceau laser. Une autre sous-couche peut être mise à profit pour favoriser la solidarisation du film à base de polymère avec son substrat, c’est-à-dire la première couche métallique. Une sous-couche peut également être prévue pour favoriser l'accrochage ou l'adhésion de la deuxième couche conductrice. Enfin, et comme évoqué précédemment, une sous-couche comprenant des fibres de renforcement peut améliorer la tenue mécanique.

Ci-après, sont indiquées des plages de valeurs dimensionnelles préférées pour un film composite conforme à l'invention :

- la première couche métallique peut présenter une épaisseur comprise entre 10 et 200 micromètres,

- la couche à base de polymère peut présenter une épaisseur comprise entre 20 et 120 micromètres,

- la deuxième couche conductrice peut présenter une épaisseur comprise entre 0,1 et 10 micromètres,

- les cuvettes peuvent présenter une largeur au fond comprise entre 100 micromètres et 2 millimètres,

- les cuvettes peuvent présenter une longueur comprise entre 1 et 20 millimètres,

- les cuvettes peuvent s'étendre dans la première couche métallique sur une profondeur comprise entre 1 et 10 micromètres, de préférence sans dépasser un tiers de l'épaisseur de cette couche pour ne pas altérer la tenue mécanique de la première couche métallique. L'invention concerne également un accumulateur d'énergie électrique comprenant au moins deux films composites tels que décrits précédemment. Dans un tel accumulateur :

- deux films composites sont en regard l'un de l'autre et forment des parois d'une enceinte étanche à un électrolyte,

- au moins un film séparateur poreux et isolant électrique est disposé entre les deux films composites,

- la première couche métallique de chaque film composite, située à l'extérieur de l'enceinte étanche forme un collecteur de courant et

- la deuxième couche conductrice de chaque film composite, située à l'intérieur de l'enceinte, est enduite d'un matériau actif d'électrode de l'accumulateur d'énergie électrique.

Le caractère poreux du film séparateur s'entend par rapport à l'électrolyte qu'il laisse passer.

L'accumulateur électrique peut comporter plus de deux films composites. Toutefois, dans son expression la plus simple, il comprend au moins deux films composites pour constituer des parois d'une enceinte contenant un électrolyte. Il s'agit d'une enceinte étanche. En effet, la qualité de l'étanchéité des parois permet de conserver l'électrolyte à l’intérieur de l'enceinte étanche, et contribue à la longévité de l'accumulateur électrique.

Même si l'ensemble des couches du film composite peuvent participer à l'étanchéité de l'enceinte de l'accumulateur d’énergie électrique, la contribution principale à l'étanchéité est fournie par la première couche métallique. Dans l'utilisation du film composite comme paroi extérieure d'une enceinte d'un accumulateur d'énergie électrique, la première couche métallique a ainsi une double fonction d'étanchéité et de conduction du courant de charge ou de décharge. La première couche métallique peut également avoir des fonctions de connexion de l'accumulateur à un circuit de charge ou de décharge externe ou des fonctions d'interconnexion d'une pluralité d'accumulateurs empilés. Elle constitue à ce titre un collecteur de courant

L'étanchéité de l'enceinte s'entend par rapport à l'électrolyte. En effet l'enceinte étanche peut contenir au moins l'un parmi un électrolyte liquide et un électrolyte sous forme de gel. L'électrolyte peut également être un électrolyte solide.

L'étanchéité de l'enceinte s'entend également à l'encontre d'un éventuel échange de gaz ou de vapeur entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. En particulier le film composite, et notamment au moins l'une parmi la première couche métallique et la deuxième couche conductrice du film composite, peut être mise à contribution pour garantir une étanchéité par rapport à des gaz ou des vapeurs d'électrolyte, éventuellement sous pression, formées lors de la charge ou de la décharge de l'accumulateur électrique. Il est aussi mis à contribution pour que la vapeur d’eau extérieure à l'enceinte ne soit pas mise en contact avec l’électrolyte ou les matières actives de l’accumulateur.

De façon plus générale, l’étanchéité de l’enceinte s’entend comme une barrière pour éviter les échanges de gaz ou de vapeur, éventuellement sous pression, entraînant la perte d’électrolyte ou de matière active intervenant dans le processus électrochimique de fonctionnement normal au cours de la durée de vie de l’accumulateur, notamment pendant les phases de charge et de décharge.

Le matériau actif d'électrode, qui garnit la deuxième couche conductrice, peut être choisi en fonction du type d'accumulateur, du type d'électrolyte et du type d'électrode, positive ou négative, qu'il constitue avec la deuxième couche conductrice.

On entend par matériau actif d'électrode, positive ou négative, un matériau convenant à la réalisation d'électrodes positives ou négatives d'un accumulateur d'énergie électrique. Dans la suite de la description, et par simplification, le matériau actif d'électrode est encore désigné simplement par "électrode".

Les couches d'électrode peuvent présenter une épaisseur comprise, de préférence entre 50 et 500 micromètres.

Dans une réalisation particulière, dans laquelle l'accumulateur est l'un parmi une cellule d’accumulateur au lithium et une batterie au lithium, le matériau actif d'électrode est un matériau d'insertion au lithium.

Le tableau, ci-après, donne un certain nombre d'exemples de matériaux préférentiellement mis en œuvre pour la réalisation de l'accumulateur d'énergie.

Tableaux 1

L'enceinte étanche de l'accumulateur peut présenter une zone périphérique pourvue d'au moins un joint de scellement reliant entre eux les films composites. Dans ce cas, le joint de scellement complète les films composites pour constituer l'enceinte étanche.

Le joint de scellement peut être un joint rapporté sur les films composites. Il peut s'agir d'un joint périphérique de colle, par exemple. En particulier le joint de scellement peut être un joint thermocolié. Il s'agit, par exemple d'une thermocolle à base d'éthylène-acétate de vinyle (EVA) ou de polyoléfine ou autre.

Toutefois, et de manière préférée, le joint peut être réalisé sous la forme d'un joint thermosoudé à partir notamment des couches à base de polymère des films composites. Le choix du polymère peut être adapté au type de joint de scellement réalisé. Un polymère thermosoudable, c'est-à-dire susceptible d'être soudé par pressage à chaud, ou thermocollable, c'est-à-dire compatible avec une thermocolle, peut être retenu selon le type de joint de scellement. Le caractère thermosoudable ou thermocollable du polymère peut être amélioré au moyen d'un traitement de surface par décharge corona, ou par plasma, ou encore par une attaque chimique. Selon une réalisation particulière d'un accumulateur d'énergie électrique, celui-ci peut présenter les caractéristiques suivantes :

- les films composites formant les parois de l'enceinte sont dépourvus de leur deuxième couche conductrice et de matériau actif d'électrode dans la zone périphérique,

- les couches à base de polymère des films composites comportent un matériau thermosoudable, et

- le joint de scellement est un joint thermosoudé comprenant les couches à base de polymère. On considère que les couches à base de polymère comportent un matériau thermosoudable lorsque ces couches sont en un matériau thermosoudable ou sont associées à des couches additionnelles de matériau thermosoudable leur conférant cette propriété. On considère par ailleurs que le joint thermosoudé comprend les couches à base de polymère, lorsqu'une partie des couches à base de polymère, et en particulier une partie de ces couches située dans la zone périphérique, est incluse dans le joint thermosoudé. Le joint peut comporter en outre des rubans intercalaires, par exemple des rubans de mousse. Les rubans peuvent être réalisés en polyéthylène, en polypropylène, ou en éthylène-acétate de vinyle (EVA), par exemple.

Il convient de préciser que d'autres couches de matériau peuvent être incluses dans le joint thermosoudé, tel que par exemple une ou plusieurs couches de séparateur. On entend par couche de séparateur une couche perméable, électriquement isolante qui sépare les matériaux des électrodes positive et négative de l'accumulateur tout en autorisant la migration des ions. Cet aspect est décrit plus loin. La formation d'un joint thermosoudé peut avoir lieu selon l'une parmi plusieurs techniques de soudure, connues en soi, telles que l'application d'une lame chauffante, la soudure par ultrasons et la soudure à haute fréquence. Le caractère thermosoudable du matériau des couches à base de polymère s'entend entre elles et avec les éventuelles couches de séparateur. Lorsque le matériau utilisé pour une couche présente une aptitude au soudage insuffisante pour garantir une bonne étanchéité, les couches à souder peuvent être associées à des couches supplémentaires ou à des bandes intercalaires en un matériau présentant des propriétés de soudage amélioré dans la zone périphérique. Ainsi, le joint thermosoudé peut inclure, en outre, au moins une bande intercalaire thermosoudable s'étendant entre les couches à base de polymère des films composites, dans la zone périphérique.

Une telle bande intercalaire peut être simplement disposée entre les couches à souder ou coextrudée avec certaines couches à souder. La nature de la bande intercalaire doit être compatible avec les polymères mis en œuvre dans les films composites et ceux des séparateurs. Elle est, par exemple constituée d’un matériau choisi parmi le polypropylène, le polytéréphtalate d'éthylène, le polycarbonate, le polyamide et le polyéthylène. Une bande intercalaire peut se présenter, par exemple, sous la forme d’une bande de mousse à pores fermées. La ou les bandes intercalaires permettent également de réduire une marche dans l'épaisseur de l'accumulateur à l'endroit du joint périphérique en compensant au moins en partie l'absence de la deuxième couche conductrice et l'absence de matière active dans la zone périphérique.

Si des films composites peuvent être utilisés pour la constitution des parois de l'enceinte d'un accumulateur d’énergie électrique et en particulier d'un accumulateur d’énergie électrique à cellule unique, de tels films peuvent aussi être utilisés à l'intérieur de l'enceinte d'une batterie d'accumulateurs à cellules multiples.

Plus précisément l'accumulateur d'énergie électrique peut comporter au moins un film bipolaire intermédiaire disposé entre les films composites formant les parois de l'enceinte. Dans ce cas, le film bipolaire intermédiaire comprend :

- une première couche métallique enduite d'un matériau actif formant une électrode de polarité positive, respectivement négative,

- une deuxième couche conductrice en contact électrique avec la première couche métallique et enduite d'un matériau actif formant une électrode de polarité opposée, négative, respectivement positive,

- une coüche intercalaire à base de polymère disposée entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice.

Dans un tel accumulateur d'énergie, chaque électrode est respectivement disposée en face d'une électrode de polarité opposée et respectivement séparée de ladite électrode de polarité opposée par un film séparateur poreux et isolant électrique. Le ou les films disposés dans l'enceinte sont dits "bipolaires" en raison du fait que leurs faces opposées portent respectivement des électrodes de polarités opposées, typiquement une électrode positive et une électrode négative.

Bien que cela ne soit pas nécessairement le cas, le ou les films bipolaires intermédiaires peuvent avantageusement être constitués par des films composites conformes à l'invention et tels que décrits précédemment. Ces films composites reçoivent dans ce cas, sur la première couche métallique et sur la deuxième couche conductrice, respectivement des matériaux actifs d'électrode de polarités opposées. Grâce à la faible résistance électrique transverse des films composites de l'invention, une excellente connexion électrique est garantie entre les électrodes de polarités opposées qui se trouvent sur les faces opposées des films bipolaires qu'ils constituent.

Selon une autre possibilité, moins favorable, les films bipolaires intermédiaires peuvent aussi comporter une couche intercalaire à base de polymère qui soit continue, c'est-à-dire qui ne comporte par les cuvettes des films composites de l'invention. Dans ce cas, la couche intercalaire à base de polymère qui sépare les électrodes de polarités opposées du film bipolaire doit être une couche en un polymère conducteur, intrinsèque ou extrinsèque. Il est en effet nécessaire de fourir une connexion électrique entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice, de manière à garantir une continuité électrique entre les électrodes situées sur les faces opposées du film bipolaire intermédiaire.

L'accumulateur d'énergie électrique peut comporter une pluralité de cellules à l'intérieur de l'enceinte étanche et donc un empilement d'une pluralité de films bipolaires intermédiaires dont les faces opposées sont enduites respectivement d'électrodes de polarités opposées. Il convient de préciser que les électrodes de polarités opposées de deux films bipolaires intermédiaires consécutifs sont mutuellement en regard. Elles sont électriquement isolées l'une de l'autre en raison de la présence d'un film séparateur poreux mentionné précédemment. Dans le cas d'un accumulateur avec une pluralité de cellules, chaque cellule comporte au moins un film séparateur poreux.

Le caractère poreux du film séparateur s'entend par rapport à l'électrolyte et notamment par rapports aux ions porteurs de charges. Le film séparateur est par ailleurs en un matériau électriquement isolant, de préférence un polymère, de manière à interdire un contact électrique direct entre les électrodes de polarités opposées qui sont en regard. Le film séparateur polymère peut aussi être recouvert d'un matériau résistant à de hautes températures, par exemple de la céramique. Lorsqu'une cellule d'accumulateur est assemblée par thermosoudure, ce matériau rie s'étend pas dans la zone périphérique dans laquelle la soudure est réalisée.

Comme indiqué plus bas, Il en va de même pour la deuxième couche conductrice qui, de préférence, ne s’étend pas dans la zone périphérique prévue pour la soudure. Plus précisément, la deuxième couche conductrice peut ne pas être formée dans la zone périphérique prévue pour la thermosoudure, ou, si elle est initialement formée sur l’ensemble du film composite, elle peut être retirée par une gravure sélective dans la zone prévue pour la thermosoudure.

A l'intérieur d'un accumulateur comprenant plusieurs cellules, les films bipolaires constituent des parois délimitant les différentes cellules. Aussi, les films bipolaires assurent une étanchéité à l'intérieur de l'accumulateur d'énergie électrique entre les différentes cellules. L'étanchéité s'entend comme s'opposant au passage de l'électrolyte d'une cellule à l'autre. De manière très avantageuse, les films séparateurs et les films bipolaires intermédiaires peuvent être assemblés avec les films composites constituant les parois de l'enceinte par le joint thermosoudé périphérique.

Dans ce cas :

- chaque film bipolaire intermédiaire s'étend dans la zone périphérique et est dépourvu de la première couche métallique, de la deuxième couche conductrice et de matériaux actifs formant la ou les électrodes, dans la zone périphérique,

- chaque film séparateur s'étend dans la zone périphérique.

Le joint thermosoudé inclut, dans la zone périphérique, la couche intercalaire à base de polymère de chaque film bipolaire intermédiaire et chaque film séparateur.

Le film séparateur peut être pourvu, sur sa partie s'étendant dans la zone périphérique, d'une couche additionnelle, par exemple coextrudée avec le film séparateur et favorisant le thermosoudage du film séparateur. La couche additionnelle qui est limitée à la zone périphérique n'est pas nécessairement poreuse. Il peut s'agir d’une couche de polymère, par exemple une couche de polypropylène, qui vient se fondre dans les pores du film séparateur à l'endroit du joint thermosoudé.

L'invention concerne également une batterie d'accumulateurs comprenant un empilement d'une pluralité d'accumulateurs d’énergie électriques tels que décrits précédemment, dans lequel les accumulateurs d’énergie électriques sont connectés par l'intermédiaire de leurs premières couches métalliques situées à l'extérieur des enceintes étanches.

Dans ce cas, les première couches métalliques situées à l'extérieur des enceintes étanches, constituent à la fois des collecteurs de courant, respectivement pour chaque accumulateur, et constituent des organes d'interconnexion pour la mise en série ou en parallèle des différents accumulateurs d'énergie électrique.

En particulier, lorsqu'une pluralité d'accumulateurs d’énergie électriques sont empilés, ceux-ci peuvent avantageusement être connectés en série pour augmenter la tension totale de la batterie d'accumulateurs. Les accumulateurs d’énergie électrique peuvent également être connectés en parallèle pour en augmenter les courants de décharge. Les accumulateurs d’énergie électrique peuvent également être connectés en série et en parallèle de manière à augmenter à la fois la tension de la batterie et le courant de décharge. Dans ce cas, une pluralité d'accumulateurs d'énergie électrique individuels peuvent être connectés en série, respectivement en parallèle, pour former des entités qui sont ensuite connectées, à leur tour, en parallèle, respectivement en série.

L'interconnexion électrique des accumulateurs d'énergie peut avantageusement avoir lieu par le simple fait que les couches métalliques extérieures des accumulateurs empilés se touchent. Une telle interconnexion par simple contact physique ne nécessite alors ni soudure ni organe d'interconnexion spécifique. En particulier, aucun fil électrique de connexion n'est nécessaire.

L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un film composite tel que décrit précédemment et utilisable pour la réalisation d’accumulateurs d'énergie électrique.

Le procédé comporte :

- la fourniture d'une ébauche comprenant la première couche métallique et la couche à base de polymère,

- la gravure des cuvettes par exposition de l'ébauche à au moins un faisceau laser en provenance d'au moins d'une source laser, la deuxième face de la couche à base de polymère étant tourée vers la source laser, et

- la formation de fa deuxième couche conductrice. De préférence la couche à base de polymère est teintée dans la masse, par exemple au noir de carbone, de manière à faciliter ('absorption de l'énergie du faisceau laser au moment de la gravure des cuvettes. Il en résulte une gravure plus nette des cuvettes et une moindre déperdition d'énergie du faisceau laser utilisé pour la gravure.

La fourniture de l'ébauche peut comporter de préférence l'un parmi :

- la coextrusion de la première couche métallique et de la couche à base de polymère, et

- le laminage à chaud de la couche à base de polymère sur la première couche métallique.

Eventuellement, la couche à base de polymère peut aussi être collée sur la première couche métallique par l'intermédiaire d'une couche d'adhésif. Cette solution est toutefois moins favorable, notamment lorsque la couche à base de polymère est une couche conductrice, car une couche intermédiaire d'adhésif est susceptible de réduire, voire de compromettre, la qualité du contact électrique entre la couche à base de polymère et la première couche métallique. De manière à préserver une bonne qualité de contact électrique, il est toutefois possible d’utiliser un adhésif conducteur électrique, par exemple, un adhésif à base d’argent.

L'exposition de la couche à base de polymère à un ou plusieurs faisceaux laser peut avoir lieu par défilement de l'ébauche, sous la forme d'une bande, devant le ou les faisceaux et/ou par balayage du ou des faisceaux. Le balayage peut notamment être opéré en utilisant des sources laser associées à des miroirs à commande galvanométrique. De préférence, lors de la gravure des cuvettes le faisceau laser peut présenter un angle d'incidence compris entre 20 et 80 degrés d'angle par rapport à une normale à l'ébauche. Une telle incidence favorise la réalisation de cuvettes évasées avec un flanc latéral incliné. Par ailleurs, la ou les sources laser utilisées sont de préférence des sources laser pulsées. Il s'agit, par exemple, d'une diode laser pulsée ou d'un laser à excimère pulsé. La longueur d'onde de la source ou des sources laser utilisées est par exemple comprise entre 248 et 1064 nanomètres. L'utilisation d'une source laser pulsée permet une gravure particulièrement propre des cuvettes. De plus, la gravure des cuvettes peut avoir lieu en plusieurs passes du faisceau laser. Les passes peuvent se faire, de préférence, avec une énergie décroissante de manière à éviter d'éventuels bourrelets ou déformations locales de la couche à base de polymère. Ainsi, le procédé peut comporter, pour chaque cuvette, une première passe du faisceau laser et au moins une deuxième passe du faisceau laser, la deuxième passe étant effectuée avec une puissance du faisceau laser inférieure à la puissance du faisceau laser lors de la première passe.

La formation de la deuxième couche conductrice a lieu postérieurement à la gravure des cuvettes. La formation de la deuxième couche conductrice peut avoir lieu, de préférence par pulvérisation cathodique (procédé de « sputtering ») ou par évaporation thermique sous vide. Un dépôt électrochimique est également possible. Ces techniques de dépôt, connues en soi, sont particulièrement adaptées pour la formation en continu de la deuxième couche conductrice sur des films de grande taille, c'est-à-dire avec des surfaces de plusieurs décimètres carré à plusieurs mètres carrés.

D'autres techniques de dépôt, mentionnées plus haut, telles que des techniques de dépôt sol-gel, des techniques de dépôt par catalyse ou des techniques de dépôt par couche atomique à succession temporelle ou spatiale (ALD ou SALD) peuvent également être envisagées, notamment pour des films composites de plus petites surfaces.

Comme mentionné précédemment, le deuxième film conducteur recouvre la couche à base de composite en épousant le relief formé par les cuvettes. Il tapisse le fond et les flancs des cuvettes et garantit ainsi un contact électrique avec la première couche métallique. Le deuxième film conducteur peut recouvrir toute la surface de la couche à base de polymère ou une partie centrale seulement de cette couche. En effet, une bande périphérique du film composite peut être dépourvue de la deuxième couche conductrice et/ou de la première couche métallique. Le film composite peut également être soumis à une gravure permettant d'éliminer la première couche métallique et/ou la deuxième couche conductrice dans une zone périphérique, notamment pour une utilisation comme film bipolaire, de la manière déjà décrite.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit en référence aux figures des dessins. Cette description est donnée à titre illustratif et non limitatif. Brève description des figures

La figure 1 est une perspective partielle d'une ébauche de film utilisée pour la fabrication d'un film composite conforme à l'invention.

La figure 2A est une section d'une partie du film de la figure 1 soumise à une opération de gravure.

La figure 2B est une perspective de la partie du film de la figure 2A après gravure.

La figure 3A est une vue de dessus d'une plus grande partie d'un film bicouche selon les figures précédentes et illustre la gravure de cuvettes. Les figures 3B à 3E sont des vues de dessus d'un film comparable au film des figures précédentes et illustrent différentes formes possibles de gravure des cuvettes.

La figure 4 est une perspective partielle d'un film composite conforme à l'invention.

La figure 5 est une photographie au microscope électronique à balayage d'une partie d'une cuvette d’un film conforme à la figure 4. La figure 6 est une coupe schématique partielle d'un accumulateur d'énergie à cellule unique conforme à l'invention, les extrémités droite et gauche de l’accumulateur représentant respectivement un mode de réalisation différent d'un scellement des bords de l’accumulateur. La figure 7 est une coupe schématique d'une partie d'un accumulateur d'énergie à cellule unique conforme à l'invention, illustrant une autre possibilité de scellement des bords de l'accumulateur.

La figure 8 est une coupe schématique partielle d'un accumulateur d'énergie à cellules multiples conforme à l'invention.

La figure 9 est une représentation avec coupe partielle d’un ensemble d’accumulateurs selon l’invention, reliés en série. Les figures sont exécutées en échelle libre.

Description détaillée de modes de mise en œuvre de l'invention

Dans la description qui suit, des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures sont repérées avec les mômes signes de référence, de manière à faciliter le report d'une figure à l'autre.

La figure 1 montre un film bicouche 2 comprenant la superposition de deux couches : une première couche métallique 10, par exemple une couche d’aluminium, et une couche à base de polymère 12. La couche d'aluminium 10 est solidaire d'une première face 14 de la couche à base de polymère 12, tandis qu'une deuxième face 16 de la couche à base de polymère est libre.

La couche d'aluminium 10 constitue la première couche métallique 10 au sens de l'invention. Il s'agit, par exemple d'un feuillard d'aluminium d'une épaisseur de 30 à 80 micromètres. Dans la suite de la description la référence 10 est utilisée indistinctement pour désigner la couche d'aluminium et la première couche métallique qu'elle constitue. Ceci ne préjuge pas de la possibilité de mettre en œuvre d'autres métaux déjà évoqués. La couche à base de polymère 12, est par exemple une couche de polyéthylène ou de polypropyfène, teintée dans la masse avec de 0,5 à 20 pour cent de noir de carbone, ou teintée avec un colorant noir. Une proportion de noir de carbone au-delà de 20% peut toutefois conférer à la couche à base de polymère un caractère conducteur électrique extrinsèque. La couche à base de polymère 12 recouvre entièrement l'une des faces principales de la couche d'aluminium 10. Son épaisseur est, par exemple, de 30 à 300 micromètres.

Le film bicouche 2 peut être formé par coextrusion de la couche d'aluminium 10 et de la couche à base de polymère 12. Le procédé de réalisation peut inclure l’introduction d’une couche de matière mince (non représentée) entre les couches 10 et 12 pour faciliter leur adhésion. Il peut se présenter sous la forme d'une bande enroulable. Il s'agit, par exemple d'une bande continue avec une largeur de 600mm et une longueur de plusieurs centaines de mètres.

Les figures 2A, 2B illustrent une opération de gravure du film bicouche de la figure 1. La figure 2A représente une section du film au niveau d'une gravure et la figure 2B représente une vue en perspective d’une partie du film comprenant la gravure. Il s'agit d'une opération de gravure dans laquelle la deuxième face 16 de la couche à base de polymère 12, libre, est localement exposée à des faisceaux laser. Les faisceaux laser, indiqués par des flèches L1 et L2, émanent de sources laser pulsées. Les faisceaux L1 et L2 présentent un angle d'incidence non nul par rapport à une normale au film bicouche 2.

La gravure permet de former des cuvettes évasées 20. Les cuvettes présentent des flancs latéraux 22 formant un angle Q non nul par rapport à une normale 24 à la première couche métallique, et plus généralement une normale au film bicouche. Dans l'exemple illustré l'angle û est de 45 degrés d'angle. Il résulte de l'incidence oblique des faisceaux laser.

Il convient de noter que les cuvettes 20 s'étendent sur toute l'épaisseur de la couche à base de polymère 12 et également dans une partie de la première couche métallique 10, qui est ici la couche d'aluminium. Le fond 26 des cuvettes 20 est un fond plat. Il s'étend de manière sensiblement parallèle au film bicouche 2, et donc de manière sensiblement perpendiculaire à la normale 24 à la première couche métallique.

La figure 3A est une vue de dessus d'un film bicouche 2 conforme à la figure 2. Il se présente sous la forme d'une bande défilant devant des sources laser pulsées S à commande galvanométrique. Un sens de défilement est indiqué avec une flèche F. On peut noter la présence d'une pluralité de cuvettes 20 pratiquées dans le film 2 à partir de la face libre 16 de la couche à base de polymère. Les cuvettes se présentent sous la forme de rainures longilignes, c'est-à-dire plus longues que larges dans le plan de la face libre 16, Les rainures sont droites.

On peut noter en outre une distribution en quinconce des cuvettes 20 à la surface du film de la figure 2. Il s'agit d’un exemple de distribution. D'autres distributions des cuvettes dans le plan du film sont bien entendu envisageables. De la même façon, la forme, la largeur et la longueur des cuvettes peuvent être modifiées.

Les figures 3B, 3C, 3D et 3E montrent différents exemples, en vue de dessus, de géométries réalisables pour les cuvettes 20.

La figure 4 montre un film composite 30 conforme à l'invention et illustre une opération suivante du procédé de réalisation du film composite. Le film composite 30 est obtenu par la formation d'une deuxième couche conductrice 32 sur un film bicouche comparable à celui des figures 2A et

2B.

La figure 4 montre, dans la couche 12 à base de polymère, la présence de fibres de renforcement 13. Il s'agit, par exemple, de fibres de carbone, de verre ou d'aramide. Les fibres peuvent être libres, tissées, ou en nappe non tissée.

Dans l'exemple de réalisation particulier décrit ici, la deuxième couche conductrice 32 est une couche de cuivre. Dans la suite de la description, et par simplification la deuxième couche conductrice 32 est également désignée par "couche de cuivre" avec la même référence 32. Ceci ne préjuge pas de l'utilisation d'autres métaux ou d'autres matériaux conducteurs électriques pour la formation de la deuxième couche conductrice.

La couche de cuivre 32 est formée par évaporation sous vide ou par pulvérisation cathodique (sputtering). Elle recouvre de manière sensiblement uniforme la deuxième face 16 de la couche à base de polymère 12 ainsi que les flancs 22 et les fonds 26 des cuvettes 20. Au fond des cuvettes 20, la couche de cuivre est en contact direct avec la couche d'aluminium 10.

On peut également noter que la couche de cuivre 32 tapisse les parois des cuvettes sans pour autant combler les cuvettes. En effet l'épaisseur de la couche de cuivre peut être relativement faible, par exemple de 0,02 à 5 micromètres, tandis que la profondeur des cuvettes, légèrement supérieure à la couche à base de polymère 12, peut-être de plusieurs dizaines de micromètres. Ainsi, la face libre de la couche de cuivre 32 reproduit le relief sous-jacent dû à la présence des cuvettes 20 dans la couche à base de polymère 12. Le caractère incliné des flancs 22 des cuvettes 20 permet de garantir une bonne continuité de la couche de cuivre 32 en dépit d'une épaisseur faible. De la môme façon, la répartition uniforme des cuvettes permet de garantir une homogénéité de la conduction électrique entre les faces opposées du film composite 30 et notamment entre la couche d'aluminium 10 et la couche de cuivre 32.

La figure 5 est une photographie au microscope électronique à balayage de la deuxième couche conductrice 32, en l'occurrence la couche de cuivre, d'une partie d'un film conforme à la figure 4. Elle illustre le relief formé par un tronçon de cuvette rectiligne. La figure 5 permet de distinguer le fond plat de la cuvette, aux imprécisions de gravure près, ainsi que des flancs inclinés 22 de la cuvette.

Le film composite, qui lors de sa fabrication peut se présenter sous la forme d'une bande peut éventuellement être découpé pour la réalisation d'un accumulateur d’énergie électrique lorsque les dimensions des électrodes de l'accumulateur d'énergie électrique à réaliser sont inférieures à celles de la bande.

La figure 6 montre une section d'un accumulateur d'énergie 100 à cellule unique mettant en œuvre deux films composites 30a, 30b conformes au film 30 de la figure 4. Les parties latérales droite et gauche de l’accumulateur sont toutefois ici différentes pour représenter respectivement un mode de réalisation distinct du scellement des bords de l’accumulateur. Pour distinguer les films les lettres a et b sont ajoutées aux références numériques déjà utilisées pour les figures précédentes.

Les films 30a et 30b forment les parois principales étanches d'une enceinte 110 de l'accumulateur électrique, deux variantes d’étanchéité aux extrémités de l'accumulateur étant présentées dans les parties droite et gauche de la figure 6. Les films 30a et 30b sont tourés de telle manière que leur première couche métallique, en l'occurrence une couche d'aluminium 10a, 10b, soit située sur un coté extérieur de l'enceinte 110. La deuxième couche conductrice 32a, 32b de chaque film composite est située à l'intérieur de l'enceinte.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, la deuxième couche 32a conductrice d'un premier film composite 30a est une couche de cuivre, tandis que la deuxième couche conductrice 32b d'un deuxième film composite 30b est une couche d'aluminium.

La couche de cuivre 32a, c'est-à-dire la deuxième couche conductrice du premier film composite 30a, est recouverte par une matière active formant une électrode négative 40-, La matière active peut être une couche comportant majoritairement du graphite ou du lithium-métal, par exemple, pour un accumulateur au lithium.

Inversement, la couche d'aluminium 32b, c'est-à-dire la deuxième couche conductrice du deuxième film composite 30b est recouverte d'une matière active formant une électrode positive 40+. Il s'agit, par exemple d'une couche d’oxyde métallique lithiée telles que par exemple LiNiMnCo02, LiNiAICo02, LiCo02, LiMn02 ....

Les matières conductrices des couches 32a et 32b sont ainsi sélectionnées pour leur compatibilité électrochimique avec les matières actives des couches de matière active formant respectivement les électrodes 40- et 40+ de l’accumulateur d’énergie.

L'électrode négative 40- et l'électrode positive 40+ sont séparées l'une de l'autre par un séparateur 44. Il s'agit d'une couche d'un matériau polymère, par exemple du polyéthylène ou du polypropylène. Le séparateur 44 est isolant électrique mais perméable à un électrolyte 46 contenu dans l'enceinte 110. L'électrolyte 46 peut être sous forme de liquide ou sous forme de gel. Il peut notamment imbiber le séparateur 44. L'électrolyte comporte par exemple dans un accumulateur au lithium-ion un sel connu comme le UPF6 (hexafluorophosphate de lithium) dissout dans un solvant organique comportant un ou plusieurs solvants connus parmi PC (Propylen Carbonate), EC (Ethylen Carbonate), DMC (DiMéthyl Carbonate), ... La figure 6 montre que les deuxièmes couches conductrices 32a, 32b et les électrodes 40+, 40- ne s'étendent pas sur toute la surface des films composites 30a, 30b. En effet ces couches sont absentes dans une zone périphérique 50. La zone périphérique correspond à un pourtour de la cellule de l'accumulateur d'énergie électrique 100.

Dans l’exemple de réalisation de la zone périphérique 50 de la partie droite de la figure 6, les couches à base de polymère 12a et 12b sont seulement séparées par le séparateur 44. Une telle configuration est particulièrement adaptée lorsque les couches à base de polymère sont électriquement isolantes.

Le séparateur permet éventuellement d'isoler électriquement les couches à base de polymère 12a, 12b notamment lorsqu'elles sont conductrices. Toutefois, lorsque les couches à base de polymère sont conductrices électriques, et que le séparateur est particulièrement mince, l'isolation électrique des couches de polymère risque d'être insuffisante. L'isolation électrique peut alors être améliorée en effectuant un joint en thermocolle ou en ayant recours à un intercalaire isolant électrique. La partie gauche de la figure 6 donne une illustration de la mise en place d'un intercalaire isolant électrique 48. La figure 7, décrite plus loin, montre la réalisation d'un joint thermooolié 49 entre les couches à base de polymère 12a, 12b et le séparateur 44. L’exemple de réalisation de la zone périphérique 50 de la partie gauche de la figure 6 montre le cas où les couches à base de polymère 12a et 12b sont difficilement soudables directement avec le séparateur 44 ou lorsqu'il est nécessaire de prévoir une isolation électrique améliorée. Dans ce cas, des bandes intercalaires 48 de matériau polymère thermosoudable, électriquement isolant, peuvent être ajoutées pour favoriser la soudure ou améliorer l'isolation électrique des différentes couches de polymères dans la zone périphérique 50.

Les films composites 30a, 30b et le séparateur sont réunis dans la zone périphérique 50 en formant un joint 52.

Dans l'exemple illustré par la figure 6, le joint 52 est formé par thermosoudure. Il est encore désigné par "joint thermosoudé". Sur la figure 6, le joint thermosoudé 52 est représenté symboliquement en trait discontinu.

La soudure peut être réalisée par l'application dans la zone périphérique 50 d'une lame chauffante. Il peut également s’agir d’une soudure par haute fréquence, ou par ultrasons, comme évoqué précédemment. La pression et la température, appliquées dans la zone périphérique, ont tendance à provoquer une compression et un amincissement des différentes couches soudées.

Le joint thermosoudé 52 complète l'enceinte 110 et participe à son étanchéité. Comme indiqué ci-dessus, deux modes de réalisation du joint thermosoudé 52 sont illustrés par les parties droite et gauche de la section d’accumulateur de la figure 6. Sur la partie droite de la figure 6 on observe que le joint thermosoudé est réalisé directement à partir des films composites 30a, 30b soudés l'un à l'autre avec l'interposition du seul séparateur 44. On observe également que les couches conductrices 32a, 32b, de même que les électrodes 40+, 40- ne s'étendent pas dans la zone périphérique 50 et ne font pas partie du joint thermosoudé 52.

L'absence de ces couches dans la zone périphérique 50 conduit à une épaisseur plus faible de l'enceinte 110 de l'accumulateur d'énergie 100 dans cette zone et une configuration en "marche d'escalier" visible sur la partie droite de la figure 6.

Afin de réduire ou d'éviter la configuration en "marche d'escalier" il est possible de déposer localement dans la zone périphérique les bandes intercalaires thermosoudables 48 venant s'intercaler respectivement entre les couches à base de polymère 12a, 12b et le séparateur 44. Cette possibilité est illustrée par la partie gauche de la figure 6. Les bandes intercalaires 48 sont de préférence rapportées sur les couches à base de polymère 12a, 12b. Elles peuvent être réalisées en des matériaux polymères du type mentionné précédemment, de préférence non chargés, facilitant le thermosoudage. L'épaisseur des bandes intercalaires est choisie pour réduire ou annuler la marche d'escalier. Elles sont, de préférence, électriquement isolantes.

Dans le cas de l'accumulateur d'énergie de la partie gauche de la figure 6, le joint thermosoudé 52 inclut, dans la zone périphérique les couches à base de polymère 12a, 12b, les bandes intercalaires 48 et le séparateur 44. Les couches conductrices 32a, 32b et les électrodes 40+, 40-, ne font pas partie du joint 52. On peut noter sur la partie gauche de la figure 6 une épaisseur constante de l'enceinte 110 de l'accumulateur d'énergie 100.

La figure 7 illustre une autre possibilité de scellement de la cellule. Il s'agit d'un scellement par thermocollage. Une thermocolle 49, disposée dans la zone périphérique 50, respectivement entre les couches 12a, 12b à base de polymère et le séparateur 44, constitue un joint de scellement de la cellule. Un tel joint peut être retenu lorsqu'une soudure des couches à base de polymère et du séparateur n'est pas souhaitée ou n'est pas réalisable. La thermocolle est, par exemple, une colle à base d'éthylène d'acétate de vinyle. Le collage avec la thermocolle peut être réalisé à chaud en appliquant en pression un cadre chauffant dans la zone périphérique 50 de la cellule.

La figure 8 montre, sous la forme d'une section schématique partielle la réalisation d'un accumulateur d'énergie 100 à trois cellules.

L'accumulateur 100 de la figure 8 présente, tout comme celui de la figure 6, une enceinte étanche 110 formée pour l'essentiel par un premier et un deuxième film composite 30a, 30b conformes à l'invention et par un joint périphérique 52. On peut se reporter à ce sujet à la description de la figure

6.

L'accumulateur de la figure 8 comprend en outre deux autres films composites, en l'occurrence des films bipolaires intermédiaires 30c et 30d qui délimitent trois cellules à l'intérieur de l'enceinte 110. Les films bipolaires intermédiaires comportent chacun une première couche métallique 10c, 10d, une deuxième couche conductrice 32c, 32d et une couche à base de polymère 12c, 12d prise en sandwich respectivement entre la première couche métallique 10c, 10d et la deuxième couche conductrice 32c, 32d.

Dans l'exemple de la figure 8, les films bipolaires intermédiaires 30c et 30d sont des films composites conformes à l'invention et identiques au premier film composite 30a, c'est à dire avec une première couche métallique 10c, 10d en aluminium et une deuxième couche conductrice 32c, 32d en cuivre. Ils présentent des cuvettes 20 assurant une connexion électrique respectivement entre leur première couche métallique 10c, 10d et leur deuxième couche conductrice 32c, 32d.

Il convient de noter que les films bipolaires intermédiaires ne sont pas nécessairement pourvus de cuvettes de connexion comme les films composites de l'invention. Dans ce cas, moins favorable, l'interconnexion entre la première couche métallique et la deuxième couche conductrice se fait uniquement par l'intermédiaire de la couche à base de polymère qui doit alors être nécessairement conductrice. Par retour à la figure 8, on peut noter que les deuxièmes couches conductrices 32a, 32b des films composites 30a, 30b formant l'enceinte 110, sont respectivement enduites d'électrodes négatives et positives 40- et 40+. Les films bipolaires intermédiaires 30c, 30d comportent sur leur première couche métallique 10c, 10d une électrode négative 40- et sur leur deuxième couche conductrice 32c, 32d, une électrode positive 40+. Ainsi les faces opposées des films bipolaires portent respectivement des électrodes de signe opposé.

Une électrode négative 40- de chacun des films composites 30a, 30c, 30d se trouve respectivement en regard d'une électrode positive 40+ d'un film composite suivant 30c, 30d, 30b de l'empilement. Par ailleurs les électrodes positives et négatives en regard sont respectivement séparées par une couche de séparateur 44. Dans une zone périphérique 50 de l'accumulateur 100, les films bipolaires intermédiaires sont dépourvus de leur première couche métallique 10c, 10d et de leur deuxième couche conductrice 32c, 32d. Ils sont également dépourvus du matériau d'insertion formant les électrodes 40-, 40+. Seules les couches à base de polymère 12c, 12d des films bipolaires intermédiaires s'étendent dans la zone périphérique. Elles y sont soudées aux couches à base de composite des films composites 30a, 30b formant l'enceinte étanche 110 et aux séparateurs 44, par un joint thermosoudé 52. On peut noter, par analogie avec la figure 6, que les films composites 30a et 30b formant l'enceinte étanche sont également dépourvus de leur deuxième couche conductrice et d'électrode dans la zone périphérique 50. Les couches à base de polymère 12a, 12b, 12c, 12d, de môme que les séparateurs 44 se trouvent amincis dans la zone périphérique 50 en raison de la pression et de la température qui y est appliquée, au moyen d'une lame chauffante pour réaliser le joint thermosoudé 52. La figure 9 montre un assemblage de batterie 200 comprenant un ensemble de n accumulateurs (100.1 , 100.2, 100.3.100.n), comparables à ceux représentés à la figure 6 et reliés en série. La liaison série est réalisée de façon très simple en maintenant le contact entre les parois latérales extérieures des accumulateurs. Ainsi, la première couche métallique 10a associée à l'électrode négative d'un premier accumulateur 100.1 est en contact direct, mécanique et électrique, avec la première couche métallique 10b associée à l'électrode positive d’un deuxième accumulateur 100.2 en série avec le premier accumulateur électrique 100.1. De môme, la première couche métallique 10a du deuxième accumulateur 100.2, associée à son électrode négative, est en contact direct, mécanique et électrique, avec la première couche métallique 10b associée à l'électrode positive d'un accumulateur suivant 100.3, et ainsi de suite. Le simple maintien d'une pression de contact entre les parois des éléments assure le contact électrique entre les différents accumulateurs. La première couche métallique 10 b, libre, du premier accumulateur 100.1 de l'empilement forme la borne positive l’assemblage de batterie alors que la première couche métallique 10a, libre, du dernier accumulateur 100.n de l'empilement forme la borne négative de la batterie. L’assemblage de la batterie en est ainsi grandement facilité en évitant des connectiques inter éléments coûteuses et souvent complexes à réaliser. Cet assemblage permet de plus d’homogénéiser le passage du courant électrique d’un élément à l’autre, en évitant de le concentrer en un seul point, ce qui peut être néfaste quand la surface externe des parois de l’accumulateur est importante.