Titre ■ Dispositif de régulation thermique pour refroidissement d’un organe de stockage d’énergie

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de régulation thermique et plus particulièrement les moyens mis en œuvre pour réguler la température d’organes de stockage d’énergie électrique équipant des véhicules.

Il est connu de nos jours d’équiper des véhicules électriques, thermiques ou hybrides de systèmes de stockage d’énergie électrique permettant une alimentation électrique des différents éléments du véhicule. Ces systèmes de stockage d’énergie électrique sont généralement composés d’organes de stockage d’énergie électrique ou cellules de stockage d’énergie électrique, positionnés dans un module de batterie ou pack-batterie.

Lors du fonctionnement du véhicule, les packs-batterie peuvent dégager une quantité de chaleur importante et dès lors être soumis à des hausses de température pouvant provoquer dans certains cas leur endommagement, voire leur destruction. Par conséquent, leur refroidissement est essentiel afin de les maintenir en bon état et d’assurer ainsi la fiabilité, l’autonomie et la performance du véhicule. Par ailleurs, le fonctionnement des packs-batterie peut être moins efficace en cas de basses températures, les composants électriques ou électroniques équipant ces packs-batterie ayant alors besoin d’un temps de montée en température avant de fonctionner à plein rendement.

Dans ce contexte, un ou plusieurs dispositifs de régulation thermique destinés à réguler la température des packs-batterie sont mis en œuvre pour assurer les fonctions de chauffage et/ou de refroidissement des composants électriques ou électroniques à l’intérieur de ces packs-batteries et ainsi optimiser le fonctionnement des différents composants.

Ces dispositifs de régulation thermique sont généralement parcourus par un fluide de régulation thermique qui peut selon les besoins soit absorber la chaleur émise par chaque pack-batterie afin de le refroidir, soit apporter de la chaleur si la température du pack-batterie est insuffisante pour son bon fonctionnement.

Les packs-batteries peuvent être constitués, par exemple, de rangées d’organes de stockage d’énergie électrique prenant la forme de cellules cylindriques. Des dispositifs de régulation thermique prenant la forme de plaques sinusoïdales réalisées en métal peuvent être interposés entre de telles rangées, le fluide de régulation thermique traversant alors ces plaques sinusoïdales d’une extrémité longitudinale à une autre afin de refroidir ou réchauffer les cellules cylindriques en regard desquelles les dispositifs de régulation thermique sont disposés.

Bien qu’adaptées à la forme des cellules cylindriques, les plaques sinusoïdales composant les dispositifs de régulation thermique ne permettent cependant pas une conduction thermique optimale du fait d’une surface de contact avec les cellules qui est limitée.

En outre, les dispositifs de régulation thermique en métal, et notamment les dispositifs de régulation thermique en aluminium, sont généralement assemblés par brasage, qui a un impact non négligeable sur l’empreinte carbone du produit final.

Afin de répondre à des considérations environnementales et écologiques, les dispositifs de régulation thermique peuvent alternativement être réalisés en plastique. Ils sont alors assemblés par collage, ce qui permet de limiter les opérations de brasage.

L’utilisation de plastique a cependant pour inconvénient de résulter en des dispositifs de régulation thermique dont les performances thermiques sont moindres par rapport à ceux qui sont réalisés en métal.

La présente invention a dans ce contexte pour principal objet un dispositif de régulation thermique pour le refroidissement d’organes de stockage d’énergie de préférence à cellules cylindriques, comprenant au moins un tube de circulation de fluide caloporteur s’étendant selon un axe d’allongement principal et configuré pour être en regard d’au moins un organe de stockage d’énergie, le tube comprenant au moins une plaque métallique comprenant des moyens de réception respectivement configurés pour enserrer au moins partiellement un organe de stockage d’énergie, l’au moins une plaque métallique étant au contact d’une face du tube ou formant une face du tube, le tube étant dans un matériau différent de la plaque métallique, de préférence du plastique.

Le dispositif de régulation thermique selon l’invention est destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile thermique, hybride ou électrique. Il a pour objet de réguler une température d’organes de stockage d’énergie électrique d’un module de batterie ou pack-batterie de ce véhicule automobile. Ces organes de stockage peuvent notamment prendre la forme de cellules cylindriques disposées en rangées les unes à côté des autres.

Le dispositif de régulation thermique comprend au moins un tube au sein duquel circule un fluide caloporteur ou fluide de régulation thermique, ce fluide permettant la régulation thermique d’au moins certains des organes de stockage d’énergie en regard desquels le dispositif de régulation thermique est positionné. Afin d’améliorer la performance thermique du dispositif de régulation thermique, celui-ci présente des moyens de réception des organes de stockage d’énergie. De tels moyens de réception sont réalisés à partir d’une plaque métallique et constituent des surfaces d’échange qui sont proéminentes par rapport à la forme du tube et dont la forme est ajustée à celle de l’organe de stockage d’énergie associé au moyen de réception. Le fait que les moyens de réception soient réalisés à partir de la plaque métallique permet d’ajuster spécifiquement leur forme, indépendamment de la forme générale du tube qu’elle soit plane ou ondulée, pour s’adapter à celle des organes de stockage d’énergie électrique pour agrandir la surface de contact entre ces organes et les moyens de réception et par extension le tube. Les échanges thermiques sont en outre améliorés par la composition de la plaque métallique, le métal étant un meilleur conducteur thermique que le plastique par exemple.

Le tube peut par exemple être réalisé en polyamide 66 additionné de fibres de verre, ou encore en organosheet. Le fait que le tube soit en plastique permet d’éviter les opérations de brasage nécessaires à son assemblage lorsqu’il est composé en métal, le tube plastique pouvant plus facilement être réalisé par un procédé d’extrusion ou de fabrication additive, ce qui permet de réduire l’empreinte carbone du dispositif de régulation thermique.

Selon une caractéristique de l’invention, la face du tube au contact de l’au moins une plaque métallique est configurée pour maintenir en position la plaque métallique.

Le tube comprend une première face et une deuxième face opposées l’une à l’autre, la première face étant par exemple celle qui est au contact de la plaque métallique. Cette première face est configurée pour maintenir en position la plaque métallique, c'est-à-dire qu’elle présente des moyens permettant de favoriser sa solidarisation à celle-ci. Si le tube et la plaque métallique sont destinés à être assemblés par collage, la face du tube au contact de la plaque métallique peut présenter une finition résultant en un état de surface permettant le collage, par exemple une rugosité particulière.

Selon une autre caractéristique de l’invention, ladite face du tube comprend une gorge de maintien de la plaque métallique.

On comprend qu’alternativement au mode de fixation par collage qui a été évoqué ci-dessus, la plaque métallique peut être maintenue en position mécaniquement. Un moyen de maintien mécanique peut consister en une gorge formée dans le tube et dans laquelle vient se loger un bord d’extrémité de la plaque métallique. La face du tube peut ainsi comprendre une ou plusieurs gorges s’étendant longitudinalement, la plaque métallique pouvant venir se loger dans la ou les gorges depuis une extrémité longitudinale ouverte de cette gorge et être enfoncée par coulissement longitudinal au fond de la gorge.

La plaque métallique comporte dans ce cas des portions latérales en opposition, dont au moins l’une est configurée pour coopérer avec une gorge de maintien, les moyens de réception étant disposés entre ces portions latérales dans une portion centrale dégagée des gorges de maintien de la plaque métallique.

Selon une caractéristique, les moyens de réception présentent une forme en oméga. Les moyens de réception comprennent ainsi une portion circulaire qui épouse une forme des organes de stockage d’énergie, et des rebords courbés disposés aux extrémités libres de la portion circulaire. La portion circulaire est solidaire de la plaque métallique, et les rebords courbés prolongent la portion circulaire à l’opposé de la plaque métallique. Ces rebords courbés ont pour objet de faciliter une insertion des organes de stockage d’énergie au sein des moyens de réception, en diminuant le risque d’endommagement de ces organes de stockage d’énergie par l’absence de contact avec une arête saillante des moyens de réception lors de leur insertion.

Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de réception sont alignés selon l’axe d’allongement principal du tube.

En d’autres termes, les moyens de réceptions sont disposés successivement le long de la plaque métallique et du tube, par exemple dans un même plan et à des intervalles réguliers.

Selon une caractéristique, le dispositif de régulation thermique comprend deux plaques métalliques disposées sur des faces opposées du tube, les moyens de réception d’une des plaques métalliques étant décalés selon l’axe d’allongement principal du tube par rapport aux moyens de réception de l’autre plaque métallique.

Il s’agit ici d’un mode de réalisation particulier de l’invention, permettant notamment d’assurer la régulation thermique d’un module de batterie ou pack-batterie présentant des rangées successives d’organes de stockage d’énergie. Dans un tel mode de réalisation du dispositif de régulation thermique, une plaque métallique est disposée contre chacune des faces du tube, c'est-à-dire à la fois contre sa première face et sa deuxième face. Chacune des faces peut à cet effet comporter une gorge telle qu’évoquée précédemment pour maintenir en position sa plaque métallique respective. Les moyens de réception de la première face ne sont pas en regard, si l’on considère la direction de l’axe d’allongement principal, des moyens de réception de la deuxième face. Les moyens de réception du dispositif de régulation thermique sont ainsi disposés en décalage d’une face à l’autre, de façon à s’adapter à deux rangées successives d’organes de stockage d’énergie disposées en quinconce.

Selon une autre caractéristique de l’invention, le tube est corrugué et comprend une succession de pics et de dépressions, les moyens de réception étant disposés chacun dans une des dépressions.

On entend par « corrugué » que le tube présente une forme sinusoïdale. Les moyens de réception sont alors disposés à intervalles réguliers dans des dépressions du tube corrugué.

Selon une caractéristique, les moyens de réception sont constitués de portions partiellement découpées et pliées de la plaque métallique.

Les moyens de réception correspondent ainsi à des déformations de la plaque métallique. Alternativement, les moyens de réception peuvent être indépendants de la plaque métallique et assemblés à celle-ci par soudage, par rivetage ou encore par sertissage.

Selon une caractéristique, deux moyens de réceptions voisins sont séparés par une bande transversale de la plaque métallique.

Une telle bande transversale s’étend sensiblement perpendiculairement à l’axe d’allongement principal du tube. La bande transversale a une fonction de maintien et permet d’améliorer la résistance aux contraintes de la plaque métallique. Cette bande transversale, qui est en métal, participe en outre aux échanges thermiques entre les moyens de réception et une surface du tube.

Une largeur de la bande transversale doit être suffisante pour assurer une tenue de la plaque métallique, et pour permettre son guidage dans la gorge sans déformation. Lorsque les moyens de réception sont assemblés sur la plaque métallique par soudage/rivetage/sertissage, la bande transversale présente une largeur maximale puisqu’il n’y a alors pas de découpe dans la matière.

Selon une autre caractéristique de l’invention, la plaque métallique est en aluminium.

Selon une autre caractéristique, l’au moins une plaque métallique forme une face du tube en regard d’au moins un organe de stockage d’énergie. L’invention concerne en outre un procédé d’obtention d’un dispositif de régulation thermique tel qu’évoqué précédemment, comprenant une étape de fabrication du tube, une étape de fabrication de la plaque métallique et une étape d’assemblage de la plaque métallique au tube.

L’étape de fabrication peut notamment correspondre à une fabrication du tube plastique par injection ou par extrusion.

Selon une autre caractéristique, l’étape de fabrication de la plaque métallique comprend une étape de découpe partielle de portions de la plaque métallique et une étape de pliage des portions découpées pour former les moyens de réception.

L’étape de fabrication de la plaque métallique est préalable à l’étape d’assemblage. L’étape de découpe partielle correspond à la réalisation d’encoches correspondant aux dimensions des moyens de réception dans la plaque métallique, tandis que l’étape de pliage, ou étape de modelage, s’applique à la portion de la plaque à l’intérieur des encoches et permet l’obtention de la forme en oméga de ces moyens de réception.

Alternativement à l’étape de découpe, l’étape de fabrication peut comprendre un collage de moyens de réception réalisées par ailleurs.

Selon une caractéristique, au cours de l’étape d’assemblage la plaque métallique est coulissée le long de la gorge du tube.

La plaque métallique est plus précisément insérée au sein de la gorge avant d’être coulissée le long de celle-ci. Alternativement, la plaque métallique et le tube peuvent être associés par collage ou surmoulage.

Selon une autre caractéristique, le procédé d’obtention comprend, à la suite de l’étape d’assemblage, une étape de déformation du tube de sorte à former une succession de pics et de dépressions pour une face donnée du tube, les moyens de réception de la plaque métallique associée à cette face étant localisés dans des dépressions.

Cette étape de déformation peut par exemple être réalisée grâce à des presses cylindriques exerçant une pression de part et d’autre du tube, c'est-à-dire à la fois en regard de sa première et de sa deuxième face. Le tube en résultant a ainsi des dépressions adaptées à la forme des organes de stockage d’énergie lorsque ceux-ci sont réalisés par des cellules cylindriques.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :

[Fig. i] illustre, schématiquement, un module de batterie comprenant plusieurs rangées d’organes de stockage d’énergie et une pluralité de dispositifs de régulation thermique selon l’invention.

[Fig. 2] illustre, schématiquement, l’un des dispositifs de régulation thermique de la figure 1, ce dispositif de régulation thermique comprenant sur l’une de ses faces des moyens de réception d’organes de stockage d’énergie du module de batterie ;

[Fig. 3] illustre, schématiquement, une variante du dispositif de régulation thermique de la figure 2, ce dispositif de régulation thermique comprenant sur deux de ses faces des moyens de réception d’organes de stockage d’énergie du module de batterie ;

[Fig. 4] illustre, schématiquement, une plaque métallique destinée à être associée à un tube plastique pour former l’un des dispositifs de régulation thermique de la figure 1, la plaque métallique étant ici vue avant déformation ?

[Fig. 5] illustre, schématiquement, une étape d’assemblage de la plaque métallique de la figure 4, une fois déformée pour former des moyens de réception ici au nombre de trois, à un tube du dispositif de régulation thermique ;

[Fig. 6] illustre, schématiquement, une étape de déformation du tube de la figure 5 ;

[Fig. 7] illustre, schématiquement, l’un des dispositifs de régulation thermique de la figure 1 ayant subi l’étape de déformation.

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

Dans la description détaillée qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation d’un dispositif de régulation thermique selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction parallèle à un axe d’allongement principal du dispositif de régulation thermique, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction transversale correspond à une direction parallèle à une largeur du dispositif de régulation thermique, cette direction transversale étant parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T et cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction verticale correspond à une direction parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T, cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et à l’axe transversal T.

En outre, dans la présente description le terme « fluide caloporteur » peut se rapporter à tout fluide de refroidissement, réfrigérant, de régulation thermique, diélectrique ou diphasique, dès lors que ce fluide, liquide ou gazeux, a pour effet de refroidir ou de réchauffer des organes de stockage d’énergie électrique.

La figure i illustre ainsi, schématiquement, un module de batterie i destiné à équiper un véhicule automobile, par exemple un véhicule thermique, hybride ou électrique. Ce module de batterie i est composé d’une succession de rangées d’organes de stockage d’énergie 2, de tels organes de stockage d’énergie 2 étant ici des cellules cylindriques. Entre les rangées d’organes de stockage d’énergie 2 sont intercalés des dispositifs de régulation thermique 4 selon l’invention, qui permettent d’assurer un fonctionnement optimal du module de batterie 1, de sorte qu’un dispositif de régulation thermique 4 soit disposé à côté d’une rangée d’organes de stockage d’énergie 2 selon une direction verticale V. On comprend ainsi qu’il existe, au sein du module de batterie 1, un enchaînement répété d’un dispositif de régulation thermique 4 et d’une rangée d’organes de stockage d’énergie 2 le long de la direction verticale V, avec notamment un dispositif de régulation thermique 4 qui peut se retrouver entre deux rangées successives d’organes de stockage d’énergie 2.

Chaque dispositif de régulation thermique 4 est parcouru par un fluide caloporteur qui peut selon les besoins soit absorber la chaleur émise par les organes de stockage d’énergie 2 afin de les refroidir, soit leur apporter de la chaleur si leur température est trop basse, en vue d’un fonctionnement optimal du module de batterie 1.

L’arrivée du fluide caloporteur dans chaque dispositif de régulation thermique 4 se fait dans l’exemple illustré par l’intermédiaire d’un collecteur de distribution 6, qui s’étend le long d’une première extrémité 8 du module de batterie 1. La première extrémité 8 est opposée à une deuxième extrémité 10 du module de batterie, qui est ici porteuse d’un collecteur de renvoi 12 s’étendant le long de cette deuxième extrémité 10. Le collecteur de distribution 6 et le collecteur de renvoi 12 participent donc à délimiter le module de batterie 1.

Chaque dispositif de régulation thermique 4 est en communication fluidique à la fois avec le collecteur d’entrée 6 et le collecteur de renvoi 12, afin que le fluide caloporteur puisse circuler depuis la première extrémité 8 jusqu’à la deuxième extrémité 10 et inversement le long de chaque rangée d’organes de stockage d’énergie 2, tel que cela est symbolisé par des flèches de circulation noires sur la figure 1.

L’un des dispositifs de régulation thermique 4 va maintenant être décrit plus en détail en relation avec les figures 2 à 7. Sauf mention contraire ou incompatibilité manifeste, les caractéristiques décrites relativement à ce dispositif de régulation thermique 4 pourront être appliquées à chacun des dispositifs de régulation thermique 4 du module de batterie 1.

Ce dispositif de régulation thermique 4 est représenté selon des vues de coupe aux figures 2 et 3, respectivement selon un premier mode de réalisation et un deuxième mode de réalisation.

Le dispositif de régulation thermique 4 comprend un tube 14 qui s’étend selon un axe d’allongement principal parallèle à une direction longitudinale L. Le tube 14 s’étend sur toute une longueur du dispositif de régulation thermique 4, c'est-à-dire de sa première extrémité 8 à sa deuxième extrémité 10. Ce tube 14 est un conduit configuré pour la circulation du fluide réfrigérant ; il présente à cet effet un logement interne 16 au sein duquel s’écoule ce fluide réfrigérant. Ce logement interne 16 est délimité selon la direction verticale V par une première face 18 et une deuxième face 20 du tube 14, qui sont donc opposées selon cette direction verticale V. Au moins l’une de la première face 18 et de la deuxième face 20 est destinée à être en regard d’une rangée d’organes de stockage d’énergie 2.

Tel que cela est notamment visible sur la figure 7, la première face 18 et la deuxième face 20 s’étendent, au sein du tube 14, entre deux bords latéraux 22 de ce tube 14 respectivement disposés en regard de la première extrémité 8 et de la deuxième extrémité 10 du dispositif de régulation thermique. Les bords latéraux 22 sont joints, le long de la direction longitudinale L, par deux bords longitudinaux 24 du tube 14 qui sont sensiblement perpendiculaires à ces bords latéraux 22. Il en résulte que le tube 14, lorsqu’il est vu en projection dans un plan perpendiculaire à la direction verticale V, présente une forme sensiblement rectangulaire.

Le tube 14 est ici corrugué, c'est-à-dire qu’il présente une section en forme de sinusoïde. Le tube 14 comprend ainsi une succession de pics 26 et de dépressions 28, les pics 26 correspondant à des portions convexes vues du logement interne 16 tandis que les dépressions 28 sont des portions concaves vues depuis ce logement interne 16. Les dépressions 28 sont des portions du tube 14 qui sont destinées à être en regard des organes de stockage d’énergie 2, tandis que les pics 26 sont destinés à être disposés sensiblement entre deux organes de stockage d’énergie 2 contigus.

Le tube 14 est réalisé en plastique. Il peut ainsi être réalisé par extrusion ou fabrication additive et peut être assemblé par collage à d’autres éléments constitutifs du module de batterie 1, notamment aux collecteurs d’entrée et de renvoi 6, 12.

Le dispositif de régulation thermique 4 comprend au moins une plaque métallique 30. Une telle plaque métallique 30 est par exemple réalisée en aluminium, ce qui permet d’avoir une conductivité thermique optimale entre le dispositif de régulation thermique, et le fluide réfrigérant qui circule en son sein, et les organes de stockage d’énergie 2. Chaque dispositif de régulation thermique 4 peut comprendre, selon les modes de réalisation de l’invention, une unique plaque métallique 30 ou encore deux plaques métalliques 30 avec une première plaque métallique 30A et une deuxième plaque métallique 30B. En présence d’une unique plaque métallique 30, celle-ci sera disposée en regard de la première face 18 dès lors que celle-ci est elle-même en regard d’organes de stockage d’énergie 2. Alternativement, en présence de deux plaques métalliques 30, la première plaque métallique 30A sera disposée en regard de la première face 18 tandis que la deuxième plaque métallique 30B sera disposée en regard de la deuxième face 20. Les caractéristiques de la plaque métallique 30 vont maintenant être décrites relativement à une unique plaque métallique 30 disposée en regard de la première face 18, mais ces caractéristiques pourront être transposées mutatis mutandis à des modes de réalisation comprenant à la fois la première plaque métallique 30A et la deuxième plaque métallique 30B.

Comme cela est notamment illustré sur les figures 2, 3 et 7, la plaque métallique 30 est au contact de la première face 18 du tube 14. On comprend que la plaque métallique 30 présente elle aussi une section en forme de sinusoïde, de sorte à épouser la forme du tube 14. Dans certains modes de réalisation non représentés ici, la plaque métallique 30 peut former une face du tube 14 en regard d’au moins un organe de stockage d’énergie 2 ; on comprend alors que la plaque métallique remplace la première face 18, avec le tube 14 qui est réalisé en métal, du même métal que la plaque métallique, alors que le tube 14 est réalisé avantageusement en plastique lorsque les plaques métalliques sont réalisées indépendamment du tube et rapportées contre une face de ce tube.

Dans ces derniers modes de réalisation et tel qu’illustré sur les figures, la première face 18 du tube 14 et la plaque métallique 30 sont deux éléments distincts, la première face 18 étant configurée pour maintenir en position cette plaque métallique 30. Un tel maintien en position peut s’opérer différemment en fonction de différents modes de réalisation du dispositif de régulation thermique 4. Le maintien en position peut ainsi résulter, lorsque le tube 14 et la plaque métallique 30 ont vocation à être solidarisés par collage, d’une rugosité spécifique de la première face 18, ou d’une partie de la première face 18, différente de la rugosité d’autres parties du tube.

Dans l’exemple illustré, le tube 14 et plus particulièrement sa première face 18 peut comprendre une gorge de maintien 32 de la plaque métallique 30. La première face 18 comprend ici deux gorges de maintien 32, particulièrement visibles aux figures 5 et 7, qui correspondent à deux sillons ménagés respectivement dans chacun des bords longitudinaux 24 du tube 14. Chaque gorge de maintien 32 s’étend en outre d’un bord latéral 22 à l’autre, soit de la première extrémité 8 à la deuxième extrémité 10 du dispositif de régulation thermique 4, avec la gorge de maintien qui est ouverte au moins du côté d’une de ces extrémités pour permettre l’insertion d’un bord périphérique de la plaque métallique et le coulissement de la plaque métallique le long de la gorge de maintien, le cas échéant jusqu’à une paroi de butée formée à l’opposé de la gorge de maintien. La gorge de maintien 32 permet, au cours d’un procédé qui sera décrit par la suite, d’assembler la plaque métallique 30 à la première face 18 en l’y faisant coulisser.

Afin d’améliorer l’échange thermique entre le tube 14 et le fluide réfrigérant qui y circule d’une part et les organes de stockage d’énergie 2 d’autre part, notamment en augmentant la surface d’échange entre ces composants, la plaque métallique 30 au contact du tube 14 présente des moyens de réception 34 configurés pour que chacun enserre au moins partiellement l’un de ces organes de stockage d’énergie 2.

Ces moyens de réception 34 présentent une forme en oméga, qui comprend plus particulièrement une portion circulaire 36 bordée de deux rebords courbés 38. La portion circulaire 36 des moyens de réception 34 présente une section partiellement cylindrique, de forme et de dimension sensiblement similaires à celles d’une cellule cylindrique, lorsque ceux-ci sont vus selon un plan longitudinal-vertical. Cette portion circulaire 36 est ainsi un logement de forme complémentaire de la forme des organes de stockage d’énergie 2 pour recevoir et entourer l’un de ces organes de stockage d’énergie 2. À cet effet, la portion circulaire 36 est solidaire de la plaque métallique et elle présente une ouverture 40, à l’opposé de la plaque métallique, par laquelle un organe de stockage d’énergie 2 peut être inséré dans le moyen de réception 34-

Chacune des extrémités libres de la portion circulaire 36, c'est-à-dire chacune des extrémités qui bordent l’ouverture 40, est prolongée par un rebord courbé 38. Un tel rebord courbé 38 correspond à un repliement de la portion circulaire 36 vers l’extérieur du moyen de réception 34, soit à l’opposé du logement recevant l’organe de stockage d’énergie 2. On s’assure ainsi de ne pas avoir une arête tranchante aux extrémités libres de la portion circulaire, qui pourrait entraver l’insertion des organes de stockage d’énergie 2 dans leur moyen de réception 34 correspondant.

La plaque métallique 30 comprend plusieurs moyens de réception 34, qui sont alignés selon l’axe d’allongement principal du tube 14. Les moyens de réception 34 sont ainsi disposés, le long de la plaque métallique 30, entre la première extrémité 8 du dispositif de régulation thermique 4 et sa deuxième extrémité 10. Sur les modes de réalisation présentés sur les figures, les moyens de réception 34 sont situés à intervalles réguliers le long de la plaque métallique 30. Les moyens de réception 34 sont ici disposés au sein des dépressions 28 du tube 14, de sorte que chaque moyen de réception 34 est associé à une dépression 28. Plus précisément, pour un moyen de réception 34 donné la portion circulaire 36 est au contact d’une dépression 28 correspondante, les rebords courbés 38 étant à distance de celle-ci.

Pour les modes de réalisation dans lesquels le dispositif de régulation thermique 4 comprend deux plaques métalliques 30, à savoir la première plaque métallique 30A et la deuxième plaque métallique 30B évoquées ci- avant, il existe un décalage longitudinal entre les moyens de réception 34 de la première plaque métallique 30A et les moyens de réception 34 de la deuxième plaque métallique 30B, un tel décalage longitudinal étant illustré en figure 3. Une telle disposition des moyens de réception 34 de la première plaque métallique 30A par rapport aux moyens de réception 34 de la deuxième plaque métallique 30B résulte d’un agencement des rangées d’organes de stockage d’énergie 2 au sein d’un module de batterie 1, les organes de stockage d’énergie 2 d’une rangée donnée étant disposés en quinconce par rapport aux organes de stockage d’énergie 2 d’une rangée adjacente.

Tel que cela est particulièrement visible aux figures 5 et 7, deux moyens de réception 34 voisins, c'est-à-dire deux moyens de réception 34 qui sont disposés côte à côte le long de l’axe d’allongement principal du tube 14, sont séparés par une bande transversale 42 de la plaque métallique 30. Une telle bande transversale 42 est ainsi disposée entre chaque moyen de réception 34. La bande transversale 42 s’étend sensiblement parallèlement aux bords latéraux 22 du tube 14 et donc sensiblement perpendiculairement à ses bords longitudinaux 24.

Un procédé d’obtention du dispositif de régulation thermique 4 selon l’invention va maintenant être décrit relativement aux figures 4 à 7, qui décrivent des étapes d’un tel procédé.

Le procédé d’obtention du dispositif de régulation thermique 4 débute par des opérations de fabrication du tube 14 d’une part et de la plaque métallique 30 d’autre part. L’étape de fabrication du tube 14 équivaut soit à une étape d’injection du tube 14, soit à une étape d’extrusion de ce tube 14, le tube 14 étant réalisé en matière plastique. Une telle opération permet l’obtention d’un tube 14 droit et comprenant en son sein un conduit de circulation du fluide caloporteur.

L’étape de fabrication de la plaque métallique 30 comprend une sous-étape de fabrication d’une plaque en métal sensiblement plane, par exemple une plaque en aluminium. Les moyens de réception 34 sont ensuite réalisés pour former une saillie de la plaque métallique 30 susceptible par la suite de coopérer avec des organes de stockage d’énergie électrique.

Pour ce faire, dans l’exemple illustré, on réalise une sous-étape de découpe partielle, au cours de laquelle des encoches 44 sont formées au sein de la plaque métallique 30. Ces encoches 44, qui sont illustrées en figure 4, présentent une forme en U et participent par paire à définir les contours d’un des moyens de réception 34. Plus particulièrement, chaque encoche 44 présente une base du U formée par une découpe transversale de la plaque métallique et des montants du U formés par une découpe longitudinale réalisée dans la continuité de la base du U. Deux encoches participant à délimiter un même moyen de réception sont disposées en opposition, avec les extrémités libres des montants des encoches qui sont en regard, à une distance permettant de former la portion du moyen de réception 34 formant contact avec la plaque métallique. Il peut être constaté qu’une bande transversale 42 de matière métallique est constituée entre deux encoches 44 destinées à la découpe de deux moyens de réception 34 voisins, et plus particulièrement entre deux découpes transversales formant la base de ces deux encoches.

Une fois les encoches réalisées, on réalise une étape de pliage de la matière métallique présente entre deux encoches participant à délimiter un même moyen de réception pour donner au moyen de réception 34 une forme appropriée, ici une forme en oméga avec une portion circulaire 36 et des rebords courbés 38 tels que précédemment évoqué. A titre d’exemple, un rouleau peut être disposé contre la première face 18 entre les deux encoches participant à délimiter le même moyen de réception, et la matière métallique est poussée de manière à s’enrouler autour du rouleau pour prendre la forme de la portion circulaire, les rebords courbés étant réalisés dans un deuxième temps.

Dans des modes de réalisation alternatifs, l’étape de fabrication de la plaque métallique 30 peut correspondre à un collage ou à un soudage sur la plaque métallique 30 de moyens de réception 34 préalablement réalisés avec leurs portions circulaires 36 et leurs rebords courbés 38. Dans ces modes de réalisation, la plaque métallique 30 n’est pas prédécoupée et reste d’un seul tenant, de sorte que la bande transversale 42 s’étendant entre deux moyens de réception 34 voisins présente une largeur, c'est-à-dire une dimension de cette bande transversale 42 mesurée le long de la direction longitudinale L, plus grande que celle d’une bande transversale présente dans les modes de réalisation dans lesquels les moyens de réception 34 sont obtenus par découpe. On améliore ainsi les performances d’échange thermique.

Une fois les étapes de fabrication du tube 14 et de la plaque métallique 30 achevées, le procédé d’obtention se poursuit par une étape d’assemblage de ces deux éléments, une telle d’étape d’assemblage étant illustrée en figure 5. Lors de cette étape d’assemblage, la plaque métallique 30 est insérée dans les gorges de maintien 32 formées sur une face du tube 14, puis elle est déplacée par coulissement le long du tube 14, en étant maintenu transversalement et verticalement par les gorges de maintien 32. Les bandes transversales 42 confèrent de la rigidité à la plaque métallique 30 pour faciliter son insertion à l’extrémité libre des gorges de maintien et pour éviter qu’elle ne se casse lors de son coulissement le long du tube 14. Alternativement, l’étape d’assemblage peut correspondre à une opération de collage ou à une opération de surmoulage liant le tube 14 et la plaque métallique 30.

À la suite de l’étape d’assemblage et tel que cela est représenté en figure 6, le procédé d’obtention comprend une étape de déformation du tube 14. Cette étape de déformation du tube 14, qui contribue par extension à déformer la plaque métallique 30, est réalisée à l’aide de presses 46 qui sont disposées en regard du dispositif de régulation thermique 4 de sorte à reproduire l’agencement de deux rangées d’organes de stockage d’énergie adjacentes et ayant vocation à être disposées de part et d’autre de ce dispositif de régulation thermique 4. Des presses 46 sont ainsi disposées en regard de la première face 18 au sein des moyens de réception 34 de la plaque métallique 30 assemblée à cette première face 18, d’autres presses 46 étant disposées en regard de la deuxième face 20 avec un décalage longitudinal. Les presses 46 en regard de la première face 18 et les presses 46 en regard de la deuxième face 20 sont ainsi disposées en quinconce. Lorsque les presses 46 viennent en appui contre le dispositif de régulation thermique 4, elles déforment le tube 14 de sorte à former une succession de pics 26 et de dépression 28. Une telle déformation complète le procédé d’obtention du dispositif de régulation thermique 4 selon l’invention, qui est présenté une fois déformé en figure 7. Le dispositif de régulation thermique 4 peut alors être disposé contre une rangée d’organes de stockage d’énergie 2 au sein du module de batterie 1, de sorte que ses moyens de réception 34 enserrent chacun l’un des organes de stockage d’énergie 2 de cette rangée.

Tel que cela est par exemple visible sur les figures 2 ou 3, il est notable que les moyens de réception 34 permettent d’avoir une surface de contact avec les organes de stockage d’énergie 2 plus grande que lorsque ces organes de stockage d’énergie sont directement au contact d’une face du tube. Tel qu’évoqué précédemment, une forme particulière peut être donnée aux moyens de réception 34 sans modifier pour autant la forme générale du tube 14, de sorte qu’il est possible de conserver une forme plane ou ondulée du tube plastique 14 permettant la circulation du fluide caloporteur en son sein, sans perte de charge, tout en augmentant la surface de contact avec les organes de stockage d’énergie 2.

A titre d’exemple, la forme des moyens de réception 34, ici en oméga, permet de générer une surface de contact qui soit au moins égale à la moitié de la circonférence de l’organe de stockage d’énergie 2, pour une section donnée.

Il est notable que les moyens de réception 34, formés respectivement par une feuille métallique pliée, présentent une élasticité permettant leur déformation élastique au contact des organes de stockage d’énergie 2, de sorte qu’il est possible de dimensionner les moyens de réception pour que les organes de stockage d’énergie doivent déformer la portion circulaire 36 pour passer dans l’ouverture 40. On s’assure ainsi du bon contact entre un moyen de réception 34 et un organe de stockage d’énergie 2 sur l’intégralité de la surface de contact, l’effet de rappel élastique du moyen de réception visant à plaquer le moyen de réception contre l’organe de stockage d’énergie. La présente invention propose ainsi un dispositif de régulation thermique d’organes de stockage d’énergie électrique, qui présente des moyens de réception spécifiques offrant des surfaces d’échange optimisées avec les organes de stockage pour améliorer la performance thermique du dispositif tout en répondant à des considérations écologiques et environnementales. La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.