TITRE : SUPPORT POUR UNE BATTERIE

[001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2209797 déposée le 27.09.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

[002] L’invention concerne un support de batterie de véhicule, et le véhicule, par exemple un véhicule automobile, ce support intégrant un moyen de drainage de fuites de la batterie, notamment de fuite d’acide pour une batterie dite « au plomb ».

[003] On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un bac ou carter enfermant une cellule électrochimique. Lorsqu’il y a plusieurs cellules électrochimiques, elles sont regroupées en un ou plusieurs modules. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules ou plusieurs cellules, ils sont regroupés dans le bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement. Ce bloc batterie est par exemple divisé en plusieurs sous- ensembles de batterie indépendants et comprenant leur propre carter renfermant au moins un module. Ces sous-ensembles de batterie sont dits batteries modulaires, et certaines ou la totalité des batteries modulaires sont extractibles et interchangeables pour éviter le temps d’immobilisation par une recharge, par exemple extractibles d’un logement d’un véhicule à propulsion électrique ou d’une station d’alimentation électrique fixe.

[004] Ce bloque batterie, et ce ou ces batteries modulaires, seront également désignées par le terme batterie dans tout le texte de ce document.

[005] Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou plomb ou encore les piles à combustible. [006] Une telle batterie, en particulier comprenant les cellules type plomb, lorsqu’elle fuit, libère une faible quantité d’acide corrosif. Cet acide doit pouvoir s’écouler sans entrer en contact avec des organes ou des parties corrodables du véhicule. Dans ce but il est connu qu’un support de cette batterie, entièrement en plastique, ait une forme de collecteur pour l’écoulement de l'acide, par exemple en forme d’entonnoir, cet acide étant évacué par un trou au fond du collecteur, ce trou étant prolongé par une conduite rapportée, et généralement souple.

[007] On connait par exemple du document de brevet FR-A1-2193261 un tel trou prolongé d’une conduite.

[008] Pour des raisons d’encombrement autour de cette batterie, il est parfois nécessaire que ce trou soit positionné sous la batterie et non pas à une extrémité périphérique du support, à un endroit peu voire pas accessible pour les mains d’un opérateur, empêchant un éventuel raccordement au trou de ce cette conduite rapportée. Ces raisons d’encombrement imposent par exemple que, pour fixer la batterie sur le support, cette batterie soit translatée parallèlement à sa surface d’appui et que des moyens de fixation de cette batterie empêchent un positionnement accessible du trou.

[009] Le but de l’invention est de remédier à ce problème en proposant un nouveau support de batterie.

[010] A cet effet, l’invention a pour objet un support comprenant un bac destiné à recevoir la base d’une batterie, ce bac comprenant :

- un fond percé d’un trou, et présentant une première face et une deuxième face opposée, la première face étant destinée à recevoir la base,

- une glissière fixée sur la deuxième face, et

- une gouttière masquant le trou, et comprenant l'un de ses bords longitudinaux fixé à cette deuxième face par un engagement puis une translation de ce bord dans la glissière.

[011] Par gouttière, on comprendra, dans tout le texte de ce document, une goulotte apte à canaliser un fluide vers un point d’évacuation. Ce terme est couramment usité dans le domaine du bâtiment mais aussi de la carrosserie automobile, et prend ici la même définition. Ainsi ce point d’évacuation est par exemple une descente comprenant une naissance, comme dans l’exemple illustré, mais pourrait également être une simple extrémité ouverte de la gouttière. [012] La base de la batterie est bien entendu une partie de la batterie sur laquelle elle repose en situation de service. Pour une batterie parallélépipédique, cette base comprend par exemple un talon périphérique à une face d’appui.

[013] Ainsi cette gouttière peut être rapportée sur la deuxième face par une simple translation dans la ou les glissières, parallèlement à la deuxième face, et peut donc être facilement fixée à cette deuxième face même si l’opérateur n’a pas accès à cette deuxième face : il lui suffit d’introduire la gouttière dans les glissières, par l’un des bords périphériques au support. En outre, cette gouttière permet de récupérer une fuite de fluide de la batterie par le trou du fond puisque ce trou est masqué par la gouttière, et permet donc de canaliser ce fluide vers un point d’évacuation distant du trou, c’est-à-dire à un endroit où l’opérateur aura tout l’accès nécessaire pour, par exemple, raccorder un tuyau souple au point d’évacuation, ou toute autre opération de montage et/ou vérification autour de ce point d’évacuation, et ceci que la batterie doive être translatée ou non pour être fixée au support, et quel que soit l’encombrement ou l’implantation des moyens de fixation et/ou de l’encombrement de l’environnement du support.

[014] Le fond du bac est par exemple à plans inclinés, par exemple formant un entonnoir au fond duquel est placé le trou.

[015] Selon un mode de réalisation de l’invention, la gouttière comprend une descente de gouttière décalée par rapport au trou selon l'axe de la glissière.

[016] Selon un mode de réalisation de l’invention, le bac comprend une paroi métallique et une cuvette de protection contre la corrosion recouvrant la paroi métallique et destinée à épouser la base de la batterie, le fond de cette cuvette comprenant la première face, et la paroi métallique comprenant la deuxième face opposée.

[017] En effet, un support entièrement en plastique n’est pas toujours possible, notamment lorsque ce support doit résister à des contraintes mécaniques importantes. C’est par exemple le cas pour une application automobile, ou pour tout véhicule en mouvement lorsqu'il faut prévoir le maintien en place de la batterie suite à un accident ou à un choc. Mais c’est également le cas pour des applications à des installations fixes mais soumis à de fortes vibrations, comme par exemple des groupes électrogènes de secours ou de chantier. Dans ce cas il est avantageux de séparer les fonctions : Ainsi le support comprend la paroi métallique, dimensionnée pour résister aux contraintes mécaniques mais qui est malheureusement corrodable, et comprend la cuvette, par exemple en plastique, dont l’unique fonction est de protéger la paroi métallique contre la corrosion. On notera donc que le trou traverse le fond, et donc traverse la cuvette et la paroi métallique de sorte que le fluide de la batterie puisse toujours s’écouler à travers ce trou.

[018] On comprendra par « épouse la base de la batterie », dans tout le texte de ce document, le fait que cette cuvette comprend un bord périphérique suivant le contour de la base de la batterie, de sorte à collecter toute fuite du fluide s’écoulant le long des parois de la batterie. Ainsi il est envisagé un jeu, de quelques millimètres, entre ce bord périphérique et le contour de la base de la batterie, qui peut localement être nul. Mais en variante, on envisage également un jeu faible voire nul, si par exemple ce bord se prolonge au-dessus d’un niveau haut de la base de la batterie, la hauteur de référence étant la première face en contact avec la base de la batterie.

[019] Selon un mode de réalisation de l’invention, une première section du trou dans la paroi métallique est plus grande qu’une deuxième section du trou dans la cuvette de protection.

[020] Bien entendu cette disposition permet d’éviter que le fluide de la batterie, corrosif, n’entre en contact avec la paroi métallique, et en particulier permet d’absorber des dispersions de positionnement de la cuvette par rapport à la paroi métallique.

[021] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première section est longiforme, le plus grand axe de la section longiforme étant parallèle à l’axe de la glissière.

[022] Cela permet de faciliter la translation de la batterie avec la cuvette selon le plus grand axe. Cette translation est par exemple utile pour fixer la batterie sur le support.

[023] Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième section du trou dans la cuvette de protection présente un bord tombé traversant la première section.

[024] Ce bord tombé est par exemple souple, pour ne pas gêner la translation de la cuvette sur la paroi métallique, mais pas nécessairement puisqu’il peut translater le long de la première section du trou selon la direction de son plus grand axe par exemple. Ce bord tombé aura pour avantage d’éviter un cheminement du fluide de la batterie entre la cuvette et la paroi métallique par capillarité, et plus généralement de guider ce fluide au travers de la paroi métallique sans que ce fluide ne puisse entrer en contact avec la paroi métallique.

[025] Bien entendu, cet écoulement se fait par gravité lorsque le support est en position de service, par exemple lorsqu’il est fixé ou soudé à la structure du véhicule ou de l’installation fixe, mais cette caractéristique n’est pas essentielle à la définition du support en tant que tel.

[026] Selon un mode de réalisation de l’invention, la paroi métallique comprend des moyens de fixation de la batterie de sorte que la batterie soit appuyée contre la première face du fond si elle est fixée, la cuvette de protection étant alors bloquée entre la base de la batterie et la paroi métallique.

[027] On notera que la cuvette épousant la base de la batterie, si la batterie est positionnée dans la cuvette, cette cuvette n’a plus qu’un dernier degré de liberté en translation dans une direction normale à la base de la batterie puisque la batterie est en appui plan sur la cuvette et que le bord périphérique ce cette cuvette entoure la base de la batterie. Ainsi si ce dernier degré de liberté est supprimé, c’est-à-dire si la batterie est maintenue en appui sur le fond du bac, la cuvette est immobilisée avec la batterie. En outre, si la batterie translate parallèlement à la paroi métallique, la cuvette translate pareillement parallèlement à la paroi métallique.

[028] Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de fixation comprennent :

- une butée de translation destinée à bloquer une translation de la batterie en position fixée, cette translation étant selon un plan parallèle à la deuxième face,

- un moyen de guidage en translation destiné à guider la batterie pour sa translation tout en la maintenant en appui sur la première face, jusqu’à sa position fixée contre la butée de translation, la cuvette étant bloquée par rapport à la base du fait qu’elle épouse la base, le frottement pour cette translation se faisant entre la cuvette de protection et la paroi métallique.

[029] L'invention a également pour objet un véhicule comprenant un support de batterie et la batterie, le support de batterie étant tel que précédemment décrit.

[030] Selon un mode de réalisation de l’invention, la batterie est une batterie de stockage d’énergie électrique, et comprend une cellule électrochimique au plomb.

[031] Le fluide de la batterie est par exemple un fluide acide. Comme explicité précédemment, si la batterie fuie, ce fluide corrosif s’écoule par gravité le long des parois de la batterie ou encore au travers de la base de la batterie, puis s’écoule par gravité au travers du trou, puis toujours par gravité il chemine le long de la gouttière pour être évacué par le point d’évacuation qui est déporté par rapport au trou. Ainsi la partie métallique du support est protégée contre la corrosion, même si l’accès à la deuxième face, pour les mains d’un opérateur, est impossible.

[032] D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :

[033] [Fig. 1] : représente un schéma partiel du support selon l’invention, représentant une coupe de ce support.

[034] [Fig. 2] : représente un schéma partiel du support selon l’invention, vu de la deuxième face.

[035] [Fig. 3] : représente un schéma partiel d’une variante du support selon l’invention, représentant une coupe de ce support avec le bac comprenant la paroi métallique et la cuvette.

[036] [Fig. 4] représente une vue partielle en trois dimensions du support selon l’invention, avec la batterie en position fixée sur le support.

[037] [Fig. 5] représente le support de la figure 4 mais avec la batterie dans une position intermédiaire entre une position d’introduction de la batterie sur le support et la position fixée sur le support.

[038] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation.

[039] Ces figures divulguent un support selon l’invention, comprenant un bac 1 destiné à recevoir la base 2 d’une batterie 3, ce bac 1 comprenant :

- un fond percé d’un trou 4, et présentant une première face 51 et une deuxième face 52 opposée, la première face 51 étant destinée à recevoir la base 2, - une glissière 6 fixée sur la deuxième face 52, et

- une gouttière 7 masquant le trou 4, et comprenant l’un de ses bords 13 longitudinaux fixé à cette deuxième face 52 par un engagement puis une translation de ce bord dans la glissière 6.

[040] La glissière 6 illustrée sur les figures est très simple, c’est par exemple une paire d’excroissances issues de la deuxième face 52 et formant deux « L » opposés, entre lesquels coulissent des pattes formant deux bords 13 parallèles de la gouttière 7. On remarquera que sur la figure 2 en particulier, chacun de ces bords 13 présente une butée d’arrêt de translation 14 également propre à bloquer la gouttière 7 dans les glissières 6, par exemple chacune de ces butées comprend un clip élastique se logeant dans une cavité des glissières 6. D’autres variantes de glissières 6 et de butée d’arrêt de translation 14 sont bien sûr envisageables et ne présentent pas de difficultés particulières pour l’homme de l'art.

[041] La gouttière 7 comprend une descente 8 de gouttière décalée par rapport au trou 4 selon l’axe de la glissière 6. Cette descente 8 est par exemple une simple naissance 8 comme illustré sur les figures 1 et 2. Cette descente 8 peut être prolongée par une conduite souple emmanchée sur la descente 8, ou par rien du tout, ou tout autre dispositif de guidage d’un fluide émanant de la batterie 3, cela dépend bien sûr de la configuration de l’environnement technique du support, le but étant que ce fluide ne puisse s’écouler sur des éléments environnants corrodables.

[042] Le bac 1 réalisé en une unique pièce en plastique n’est pas illustré. Les figures 1 à 5 illustrent une variante de l’invention la plus complète possible, si bien que ce bac 1 comprend une paroi métallique 11 et une cuvette de protection 12 contre la corrosion recouvrant au moins partiellement la paroi métallique 11 et destinée à épouser la base 2 de la batterie 3, le fond de cette cuvette 12 comprenant la première face 51 , et la paroi métallique 11 comprenant la deuxième face opposée 52. Ainsi le bac comprend « deux couches » superposées dont l’une protège l’autre contre la corrosion du fluide émanant de la batterie 3. La cuvette de protection 12 a intrinsèquement une forme collectant le fluide, comme un entonnoir, pour le concentrer vers le trou 4.

[043] Une première section 41 du trou 4 dans la paroi métallique 11 est plus grande qu’une deuxième section 42 du trou 4 dans la cuvette de protection 12.

[044] La première section 41 est par exemple longiforme, le plus grand axe de la section 41 longiforme étant parallèle à l’axe de la glissière 6. [045] On notera que cette paroi métallique 11 est avantageusement une tôle d’acier emboutie, et que la paire de glissières 6 en forme de « L » est, sur la figure 2, réalisée par un simple emboutissage d’un bord tombé du trou 4 de la tôle. Les glissières 6 schématisées sur les figures 1 et 3 ne sont que des schémas proposant des glissières 6 plus complexes car le bord 13 de la gouttière 7 est emprisonné sur ses deux faces opposées.

[046] La première section 41 du trou 4 dans la paroi métallique 11 est, dans la figure 1 , de forme oblongue, le plus grand axe étant parallèle aux glissières 6. Sur la variante de la figure 2, cette même première section 41 du trou 4 dans la paroi métallique 11 est de forme rectangulaire, le plus grand axe étant parallèle aux glissières 6. Dans une autre variante non illustrée, cette première section 41 pourrait être circulaire et concentrique à la deuxième section 42 du trou 4 dans la cuvette 12.

[047] Cette deuxième section 42 du trou 4 dans la cuvette de protection 12 présente un bord tombé 9 traversant la première section 41 . Ce bord tombé 9 n’est illustré que sur la figure 3, cette figure 3 n'illustrant pas la gouttière 7 pour des raisons de clarté de la figure 3.

[048] On notera que la figure 1 , pour des raisons de clarté, n’illustre pas la cuvette 12 ni la batterie 3.

[049] Afin de maintenir la batterie 3 dans le support, la paroi métallique 11 ou le bac 1 s’il est réalisé en une unique pièce en plastique, comprend des moyens de fixation 100, 101 , 102 de la batterie 3 de sorte que la batterie 3 soit appuyée contre la première face 51 du fond si elle est fixée, la cuvette de protection 12 étant alors bloquée entre la base 2 de la batterie 3 et la paroi métallique 11 .

[050] Ces moyens de fixation 100, 101 , 102 comprennent :

- une butée de translation 100 destinée à bloquer une translation de la batterie 3 en position fixée, cette translation étant selon un plan parallèle à la deuxième face 52,

- un moyen de guidage en translation 101 destiné à guider la batterie 3 pour sa translation tout en la maintenant en appui sur la première face 51 , jusqu’à sa position fixée contre la butée de translation 100, la cuvette 12 étant bloquée par rapport à la base 2 du fait qu’elle épouse la base 2, le frottement pour cette translation se faisant entre la cuvette 12 de protection et la paroi métallique 11 .

[051] Par exemple cette base 2 comprend un talon 31 périphérique à la face de la batterie 3 destinée à être en appui contre la première face 51 , comme illustré sur les figures 3, 4 et 5. La butée de translation 100 ainsi que le moyen de guidage en translation 101 sont par exemple et comme illustrés, des pièces en tôle d’acier rapportées et soudées sur la paroi métallique 11 , en périphérie de la paroi métallique 11 , et qui recouvrent ce talon 31 de sorte que ce talon 31 soit pincé entre ces pièces en tôle d’acier rapportées et la première face 51 de la paroi métallique 11.

[052] Bien entendu, ces pièces en tôle d’acier rapportées et soudées sur la paroi métallique 11 peuvent être obtenue directement par emboutissage de la paroi métallique 11 .

[053] On notera que la figure 4 (et uniquement la figure 4) divulgue un moyen de fixation supplémentaire : un moyen de blocage 102. Ce moyen de blocage 102 est par exemple aussi une tôle d’acier emboutie, en forme d’équerre dont un bras est en appui contre la batterie 3 et le deuxième bras fixé sur la paroi métallique 11 , par exemple par une ou plusieurs vis 102a. Ce moyen de blocage 102 bloque la batterie 3 contre la butée de translation 100. Ces moyens de fixation 100, 101 , 102, tels qu’illustrés, impliquent que :

- la batterie 3 soit d’abord posée sur la première surface 51 , ou

- si la cuvette 12 est clipsée sur la base 2 de la batterie 3 préalablement à la mise en place de la batterie 3 sur la paroi métallique, la batterie 3 et la cuvette 12 soient d’abord posées sur la paroi métallique, et seulement ensuite la batterie 3 est translatée, avec la cuvette 12, au travers du ou des un moyen de guidage en translation 101 jusqu’à être en butée contre la butée de translation 100.

[054] La figure 5 divulgue la batterie 3 partiellement engagée dans le moyen de guidage en translation 101 , c’est pourquoi sur cette figure 5 le moyen de blocage 102 n’y figure pas, car il ne peut pas encore être vissé à la paroi métallique 11 .

[055] Cette invention s’applique avantageusement à un véhicule comprenant ce support de batterie et la batterie 3.

[056] Par exemple ce support est fixé sur une structure du véhicule, notamment un châssis ou une carrosserie, notamment dans un compartiment moteur à proximité d’un tablier, la translation de la batterie 3 sur le support, avant d'y être bloquée par le moyen de blocage 102, permettant de glisser la batterie 3 au moins en partie sous un auvent de la carrosserie.

[057] La batterie 3 est par exemple une batterie de stockage d’énergie électrique comprenant une cellule électrochimique au plomb, et contenant un fluide acide susceptible de fuir en cas de disfonctionnement, notamment par un évent de la batterie 3 ou par un bouchon de remplissage de la batterie 3, par exemple lors d’une recharge excessive ou lorsque la température interne de la batterie 3 est anormale.