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WO2014154883A1 - Plaque d'échange thermique pour gestion thermique de batterie et procédé de fabrication associé. - Google Patents

Plaque d'échange thermique pour gestion thermique de batterie et procédé de fabrication associé. Download PDF

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Publication number
WO2014154883A1
WO2014154883A1 PCT/EP2014/056336 EP2014056336W WO2014154883A1 WO 2014154883 A1 WO2014154883 A1 WO 2014154883A1 EP 2014056336 W EP2014056336 W EP 2014056336W WO 2014154883 A1 WO2014154883 A1 WO 2014154883A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base
contact plate
heat exchange
plate
contact
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/056336
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Mahe
Fabien BIREAU
Georges De Pelsemaeker
Xavier Marchadier
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Priority to JP2016504700A priority Critical patent/JP2016524114A/ja
Priority to US14/779,984 priority patent/US20160049705A1/en
Priority to EP14714259.0A priority patent/EP2979053A1/fr
Publication of WO2014154883A1 publication Critical patent/WO2014154883A1/fr

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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to the thermal regulation of the battery and more particularly the heat exchange plates for battery thermal management, particularly in the automotive field.
  • the invention also relates to the method of manufacturing heat exchange plates.
  • the thermal regulation of batteries is an important point because if the batteries are subjected to temperatures that are too cold, their autonomy can decrease sharply and if they are subjected to high temperatures. too important, there is a risk of thermal runaway that can lead to the destruction of the battery.
  • a device for regulating the temperature of the battery module In order to regulate the temperature of the batteries, it is known to add a device for regulating the temperature of the battery module.
  • These devices generally use heat transfer fluids or coolants circulating, for example by means of a pump or a compressor, in a conduit circuit, said conduit circuit passing in particular under or inside an exchange plate. in direct contact with the batteries.
  • Heat transfer fluids or refrigerants can thus absorb heat emitted by the battery or batteries to cool them and evacuate this heat at one or more heat exchangers such as a radiator or a condenser.
  • the heat transfer fluids can also, if necessary, bring heat to heat said batteries, for example if they are connected to a heating device such as electrical resistance or Positive Temperature Coefficient (PTC) heating.
  • PTC Positive Temperature Coefficient
  • the heat transfer fluids generally used are ambient air or liquids such as water.
  • the refrigerant fluids used may be of the type of a refrigerant gas of the Ri34a type or equivalent. Liquids are better conductors of heat than air, it is a solution that is preferred because more effective.
  • the heat exchange plates are in direct contact with batteries or at least one battery pack, being placed under them.
  • the heat exchange plates are generally made of metal and are composed of two metal plates stamped and brazed against each other in order to form one or more circuits of coolant or coolant circulation conduits between an inlet and an outlet of fluid.
  • the present invention therefore relates to a thermal exchange plate for battery thermal management, comprising a base comprising at least one coolant or coolant circulation channel between an inlet and an outlet of said fluid, and further comprising, fixed to said base , a contact plate intended to come into contact with the battery to be thermally regulated and covering each channel in order to form at least one circulation duct of coolant or refrigerant, the base being molded plastic, the contact plate being made of a thermally conductive material.
  • the base is made of molded plastic and that the contact plate is made of thermally conductive material allows the heat exchange plate to be particularly inexpensive because of the use of inexpensive material, while retaining optimal thermal conductivity between the battery and the coolant or refrigerant or refrigerant.
  • the plastic base also allows a greater variety of modes of attachment with the contact plate but also with the support on which it is fixed.
  • the plastic base provides thermal insulation with the elements located opposite the contact plate and also allows a focus of heat exchange in the ducts due to the low thermal conductivity of plastics.
  • the molded plastic base due to its manufacturing method, also allows the addition of particular elements or shapes directly at the stage of manufacture, which reduces its cost accordingly.
  • the contact plate is made of metal.
  • the base further comprises seals placed between said base and the contact plate to ensure the sealing of the conduits.
  • the attachment of the contact plate on the base is made by screwing.
  • the fixing of the contact plate on the base is carried out by means of a cast of at least one pin coming from a material with the base and passing through the contact plate.
  • the fixing of the contact plate on the base is carried out by means of an overmoulding of at least one complementary plastic part.
  • the fixing of the contact plate on the base is carried out by means of a crimping of said base contact plate.
  • the base comprises a notch made on one of its sides and in which is inserted one side of the contact plate, the side of said contact plate opposite to that inserted in the notch being held against the base by means of at least one insert clipping onto the base.
  • each connecting tube comprises a flange and the fixing of the connecting tube on the contact plate being carried out by inserting said connecting tube into a dedicated orifice of the contact plate, then by a crimping the end of said connecting tube passing through the orifice in order to block the contact plate between on the one hand the flange and on the other hand the crimped end of said tube.
  • the connecting tubes comprise a base of diameter greater than orifices of the contact plate through which the connecting tubes pass through said contact plate and said bases being interposed between the contact plate and the contact plate.
  • the connecting tubes comprise a flange and at least two lugs and the contact plate. has orifices comprising at least two notches for the passage of the lugs, the fixing of the connecting tubes being carried out by rotation of said connector tubes within the orifices in order to place the flanges of the orifices (70) of the contact plate between the lugs and the collar.
  • the heat exchange plate comprises a phase change material and / or a heating device and / or disrupters.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a heat exchange plate comprising the following steps: molding of a plastic base comprising a circuit of coolant or coolant circulation ducts between an inlet and an outlet of coolant,
  • an intermediate step is made to place at least one seal on one of the either of the base or the contact plate to seal the duct defined by a channel of the base and the contact plate.
  • said method comprises a step of setting up and fixing connecting tubes.
  • FIG. 1 shows a schematic representation in section of a heat exchange plate according to one embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation in section of a heat exchange plate according to a first alternative embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation in section of a heat exchange plate according to a second alternative embodiment
  • FIGS. 4 and 5 show a diagrammatic representation respectively in section and in perspective of a heat exchange plate according to a third alternative embodiment
  • FIGS. 6 and 7 show a diagrammatic representation respectively in section and in perspective of a heat exchange plate according to a fourth alternative embodiment
  • FIGS. 8 to 10 show a diagrammatic representation respectively in section and in perspective of a heat exchange plate according to a fifth alternative embodiment
  • FIGS. 11 to 12b show a diagrammatic representation in perspective of a method of fastening fitting tubes
  • FIGS. 13a to 13c show a schematic representation in perspective of a second method of fastening connection tubes
  • FIGS. 14a and 14b show a diagrammatic representation in perspective of a third mode of attachment of connection tubes
  • FIG. 15 shows a diagram of the steps of a method of manufacturing a heat exchange plate according to the invention.
  • FIGS. 1 to 14b show schematic representations of a heat exchange plate 1 according to different points of view and according to different embodiments.
  • a heat exchange plate 1 having a base 3 of molded plastic material.
  • the base 3 comprises at least one channel 6 in whichcirculates a coolant or coolant between an inlet and a coolant or coolant outlet 20 (visible in FIGS. 7 and 11 to 14b).
  • the heat exchange plate 1 also comprises a contact plate 7 intended to come into contact with the battery to be thermally regulated.
  • the contact plate 7 is fixed on the base 3 in order to cover the channels 6 and thus delimit with the base 3 at least one duct 5 intended for the flow of a coolant or refrigerant or refrigerant.
  • the contact plate 7 is adapted to come into direct contact with the coolant or refrigerant circulating in each conduit (5).
  • the contact plate 7 is preferably made of thermally conductive material to ensure good heat exchange between the coolant or refrigerant and the battery.
  • the contact plate 7 can thus be made of metal such as aluminum or plastic with improved thermal conductivity.
  • the contact plate 7 may also be covered on its face in contact with the battery, a sheet improving the thermal conductivity.
  • the base 3 is made of molded plastic and that the contact plate 7 is made of thermally conductive material allows the heat exchange plate to be particularly inexpensive, while maintaining optimum thermal conductivity between the battery and the coolant.
  • the base 3 of plastic material allows thermal insulation with the elements located opposite the contact plate 7 and also allows a focus of heat exchange in the ducts 5 due to the low thermal conductivity of plastics.
  • the plastic base 3 also allows a wider variety of fastening modes with the contact plate 7 but also with the support on which it is fixed, for example by the addition of specific brackets 38.
  • the base 3 made of molded plastic material by its method of manufacture also allows the addition of particular elements or shapes directly at the stage of manufacture, which reduces its cost accordingly.
  • Fixing the contact plate 7 to the base 3 can be performed by a plurality of embodiments.
  • Figures 1 and 2 show a first embodiment of the attachment of the contact plate 7 on the base 3 according to two variants.
  • This first method of fixing is to fix the contact plate on the base 3 by means of a molded complementary piece 36, passing through both the contact plate 7 and the base 3.
  • said complementary piece is cross-section substantially in I.
  • the complementary piece 36 is overmolded on the periphery of the base 3 and the contact plate 7 to fix them to one another.
  • said complementary piece is of substantially C-shaped cross section.
  • Figure 3 shows yet another embodiment of the attachment of the contact plate 7 on the base 3.
  • the fixing is carried out by screwing.
  • At least one screw 31 passes through the contact plate 7 and the base 3 so as to be screwed into a nut 32, for example crimped into the base 3 or overmoulded by the latter.
  • Figures 4 and 5 show an embodiment of the attachment of the contact plate 7 on the base 3 by crimping.
  • the contact plate 7 has extensions 72 on its periphery which are folded on the base 3.
  • Each extension 72 allows the contact plate 7 to surround the peripheral edge of the base 3.
  • the peripheral edge s extends in protruding out of a main part of the base 3 forming a collar of lesser thickness with respect to the thickness of said main part of the base 3
  • Figures 6 and 7 show an embodiment of the fixing of the contact plate 7 on the base 3 by clipping.
  • the base 3 here comprises a notch 39 made on one of its sides.
  • the insert 37 may extend over the entire length of the contact plate side 7 and thus comprise several points of clipping for optimal fixation. It can also extend on the lateral sides to further improve its fixation. Its same lateral sides may also comprise at least one deformable tab 40 intended to maintain under stress by a compressive force, the contact plate 7 against the base 3.
  • Figures 8 and 9 show yet another embodiment of the attachment of the contact plate 7 on the base 3.
  • the fixing is carried out by melting pins 34, coming from material with the base 3 and passing through the plate. contact 7.
  • the fusion of each of the pins 34 for example by ultrasound, makes it cover a part of the contact plate 7 and thus fixes it on the base 3.
  • the fixing means mentioned above are placed at the periphery of the contact plate 7 and the base 3.
  • fixing means such as the screws 31, the overmolded complementary parts 36 or the pins 34 is placed between the ducts 5 to improve the sealing of each of the ducts 5 avoiding any inadvertent passage of fluid from one duct 5 to another.
  • the means and methods for fixing the contact plate 7 on the base 3 are made so that the contact surface between the battery and the contact plate 7 remains flat, for example by the use of chamfers on the contact plate 7.
  • the heat exchange plate 1 may comprise at least one seal 9 placed between the base 3 and the contact plate 7.
  • a seal 9 acts as a seal but also an expansion joint, absorbing and compensating for the expansion and constriction of the various parts making up the plate. heat exchange 1 under the effect of thermal variations undergone.
  • the seals 9 may be seals molded both on the base 3 as illustrated in Figures 1, 4 and 6 or on the contact plate 7 as shown in Figure 2.
  • the seals 9 may also be placed in the grooves 90 made for this purpose on the base 3, as illustrated in Figure 2 by way of example.
  • the seals 9 can be placed on the periphery of the heat exchange plate as shown in FIGS. 1, 2, 3, 4 and 6, but they can also be placed between the ducts 5 as shown in FIG. in which circulates the coolant or refrigerant can comprise disrupters 11 intended to disrupt its flow and thus improve the heat exchange between the fluid and the contact plate 7
  • These disruptors 11 can come integrally with the base 3, as shown in the FIG. 1 and thus be made during the manufacture of said base 3.
  • the disrupters 11 may, on the contrary, be insert parts, for example of metal, and then placed in the ducts 5.
  • the base 3 may comprise within it a phase change material (not shown) to improve the thermal management of the battery.
  • This phase change material may be incorporated in the base 3 in a housing provided for this purpose and be in different forms such as granules, contained in a porous structure or in the form of an insert.
  • the addition of such a phase-change material is advantageously intended to promote the temperature homogeneity of the heat exchange plate 1, thus a better thermal regulation of the battery, especially in the transient phases of sudden change of temperature known for example during charging or fast discharge of the battery made during braking or acceleration period of the vehicle.
  • the addition of such a phase-change material therefore makes it possible to reduce the peaks of thermal load and thus to thermally dimension the exchanger in its useful operating range.
  • the heat exchange plate 1 comprises a base 3 shaped with disturbers 11 and phase change materials, which increases the thermal homogeneity of the plate, thus promoting the thermal regulation of the battery.
  • the fluid inlet and outlet 2 of the exchange plate 1 are generally made on the contact plate 7 and each comprises a connecting tube 20 on which is connected a supply line or discharge coolant or coolant .
  • the establishment and fixing of the connecting tubes 20 may, like the fixing of the contact plate 7 on the base 3, be carried out according to a plurality of embodiments.
  • FIGS. 11, 12a and 12b show a first embodiment of the fixing of the connector tubes 20.
  • the connecting tubes 20 are inserted into the orifices 70 of the contact plate 7.
  • An annular seal 90 provides sealing at the interface between the connecting tubes 20 and the contact plate 7.
  • the connecting tubes 20 comprise a protruding rim 22 blocking their passage through the orifices 70.
  • the connecting tubes 20 are stamped at their ends. end crossing the orifices 70 to separate the walls of the connector tubes 20 and increase diameter and thus to block the contact plate 7 on one side by the stamping and on the other by the flange 22.
  • FIGS. 13a, 13b and 13c show an alternative embodiment of the establishment and fixing of connector tubes 20.
  • the connecting tubes 20 comprise a base 24 at their base.
  • the base 24 is common to the two connecting tubes 20, however it is quite possible to imagine that each connecting tube 20 is associated with a base 24.
  • the connecting tubes 20 and their base 24 are here interposed between the base 3 and the contact plate 7 above the ducts 5 to form the inlet and outlet 2 of the latter through the contact plate at the level of orifices 70.
  • the seals 9 sealing between the base 3 and the contact plate 7 are also present at the base (s) 24 and surround the connecting tubes 20 to ensure the seal between the base (s) 24 and the contact plate 7.
  • the connecting tubes 20 are thus locked and fixed due to the presence of the base or bases 24 previously interposed between the base 3 and the contact plate 7.
  • FIGS 14a and 14b show another embodiment of the establishment and fixing of connecting tubes 20.
  • the connecting tubes 20 comprise a quarter-turn fixing.
  • the connecting tubes 20 here comprise a collar 26 and at least two lugs 28 diametrically opposed to one end of said connector tubes 20.
  • the contact plate 7 has an orifice 70 having at least two notches for the passage of the lugs 28.
  • the distance between the lugs 28 and the flange 26 corresponds to the thickness of the contact plate 7 and the connecting tube 20 is inserted into the orifice 70, the lugs passing through the dedicated notches and then is applied a rotation of the order of 45 0 to block said connecting tube 20, the edges of the orifices 70 of the contact plate 7 being then placed between the lugs 28 and the flange 26.
  • a seal 90 may be installed between the flange and the surface of the contact plate 7.
  • a heat exchange plate 1 is intended to thermally regulate a predefined number of battery cells
  • several heat exchange plates can be assembled to each other via a suitable connection means (not shown), so that the number of cells to be thermally regulated may vary depending on the number of plates used.
  • a connecting means is composed of a longitudinal element, of the type of a rail, having a substantially H-shaped cross section, in that it comprises two end walls connected together by an inner wall perpendicular to said end walls.
  • the rail defines two adjacent recesses having openings directed in opposite directions.
  • Each of the adjacent recesses of the rail is adapted to receive a bracket 38 of a heat exchange plate 1.
  • the end branches of the rail comprise an upper branch and a lower branch that are parallel to each other.
  • the upper branch is substantially flat and comprises, in line with the internal wall, fastening means which make it possible to bind the cells of the battery together to the assembly consisting of at least two heat exchange plates interconnected via one another. a connecting rail.
  • the lower branch may comprise notches of substantially complementary shape to fastening lugs integrally made of the fastening lug 38 of the heat exchange plate.
  • the assembly consisting of tenons and associated notches allows to index the fixing rail on the heat exchange plate. Such an assembly also makes it possible to align the different heat exchange plates with one another.
  • the fixing rails make it possible to link several heat exchange plates together, so that the thermal power supplied to the battery varies according to the number of heat exchange plates.
  • each rail is made of plastic which gives it an electrical insulation property with respect to the reported battery.
  • all or part of the outline of a heat exchange plate, or each of the end plates of an assembly of several heat exchange plates, can receive an electrical insulation means.
  • an electrical insulating means consists of a rail of electrically insulating material, preferably of plastics material.
  • Such a rail is of substantially L-shaped cross-section in that it comprises a planar portion intended to extend contiguously to the contact plate 7 and a bent portion forming a right-angled rim intended to protect the junction between the contact plate 7 and said base 3.
  • each heat exchange plate makes it possible to regulate the temperature of the battery cells arranged directly above and below.
  • each heat exchange plate comprises a base 3 interposed between two identical contact plates 7, the base 3 and the two contact plates 7 taking respectively all the characteristics described in the previous embodiments.
  • the use of a plastic base 3 allows:
  • fastening means such as, for example, clips or hooks
  • the invention also relates to a manufacturing method 100 of an exchange plate 1 as previously described. This process is illustrated in FIG.
  • the manufacturing process comprises the following steps:
  • a step 101 for molding a plastic base 3 said base 3 comprising a circuit 5 for circulating coolant or coolant between an inlet and a heat transfer fluid outlet,
  • the manufacturing method 100 can comprise, between the step 101 of molding the base 3 and the step 102 of positioning the contact plate 7, an intermediate step 105 of placing at least one seal 9 on the one or the other of the base 3 or the contact plate 7.
  • This step 105 can be performed by overmolding at least one seal 9 on one or the other of the base 3 or the plate of contact 7, or by placing seals 9 in grooves 90 dedicated and made on the base 3 during the step 101 of molding the latter.
  • This step 105 is intended to ensure the future sealing of the ducts 5
  • the manufacturing method 100 can comprise, between the step 101 of molding the base 3 and the step 102 of positioning the contact plate 7, before or after the intermediate step 105 and independently of the latter, a step 109 of placement of disrupter 11 in the ducts 5 when they are not made during the step 101 of molding the base 3.
  • the manufacturing method 100 may also comprise a step 107 of setting up and fixing of connection tubes 20.
  • This step 107 may be carried out according to one of the embodiments mentioned above.
  • this step 107 of setting up and fixing of connecting tubes 20 can be achieved by a fitting of connection tubes 20 in orifices 70 of the contact plate 7, by insertion of connection tubes 20 provided with bases 24 between the base 3 and the contact plate 7 or by the quarter-turn fastening in the contact plate 7.
  • this step 107 of setting up and fixing of connecting tubes 20 can be carried out before the step 102 of positioning the contact plate 7 and before the intermediate step 105.
  • the step 103 of fixing the contact plate 7 on the base 3 can be carried out according to one of the embodiments mentioned above. Fixing the contact plate 7 on the base 3 can thus be achieved by means of at least one screw 31 passing through the contact plate 7 and the base 3 and being screwed into a nut 32.
  • the nut 32 can be notably crimped into the base 3 or molded by the latter during the molding step 101.
  • Step 103 can also be performed by overmoulding a complementary plastic part 36 inside contiguous orifices passing through the contact plate and the base 3.
  • the plastic part 36 can be alternately molded around the periphery of the base 3 and the contact plate 7.
  • the orifices of the base 3 are advantageously made during the molding step 101.
  • Step 103 can also be made by melting at least one pin 34 made of material with the base 3 and passing through the contact plate 7.
  • the pin 34 made during the molding step 101 can be melted, for example by ultrasound and thus partially cover the contact plate 7.
  • step 103 may be performed by crimping, by snapping the contact plate 7 on the base 3, or by gluing.
  • a housing may also be provided (not shown) for receiving a phase change material. Said phase change material can then be introduced into its dedicated housing during a step devoted to this implementation, independently of the other steps of the manufacturing process.
  • the heat exchange plate 1 comprises a plastic base 3 and a contact plate 7 made of thermally conductive material
  • the heat exchange plate 1 is inexpensive to manufacture. Indeed, its manufacturing cost is lower because fast because it does not require long brazing, but also the material used is inexpensive.
  • the use of the plastic material to make the base 3 allows great modularity and flexibility of design so that it is possible to integrate certain elements such as disrupters 11, fastening lugs 38, grooves 90 receiving the joints 9 or the pins 34 fixing.

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Abstract

La présente invention concerne une plaque d'échange thermique (1) pour gestion thermique de batterie, comportant une base (3) comprenant un circuit de conduits (5) de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie de fluide caloporteur, et comportant en outre, fixée à ladite base (3), une plaque de contact (7) destinée à venir en contact avec la batterie à réguler thermiquement et recouvrant lesdits conduits (5), la base (3) étant en matière plastique moulée et la plaque de contact (7) étant réalisée dans une matière thermo-conductrice. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'une telle plaque d'échange thermique (1).

Description

Plaque d'échange thermique pour gestion thermique de batterie et procédé de fabrication associé. Description.
La présente invention concerne la régulation thermique de batterie et plus particulièrement les plaques d'échange thermique pour la gestion thermique de batterie, notamment dans le domaine automobile. L'invention concerne également le procédé de fabrication de plaques d'échange thermique.
La régulation thermique des batteries, notamment dans le domaine automobile et encore plus particulièrement des véhicules électriques et hybrides, est un point important car si les batteries sont soumises à des températures trop froides, leur autonomie peut décroître fortement et si elles sont soumises à des températures trop importantes, il y a un risque d'emballement thermique pouvant aller jusqu'à la destruction de la batterie.
Afin de réguler la température des batteries, il est connu d'ajouter un dispositif de régulation de température du module batterie. Ces dispositifs utilisent généralement des fluides caloporteurs ou réfrigérants circulant, par exemple au moyen d'une pompe ou d'un compresseur, dans un circuit de conduit, ledit circuit de conduit passant notamment sous ou à l'intérieur d'une plaque d'échange thermique en contact direct avec les batteries.
Les fluides caloporteurs ou réfrigérants peuvent ainsi absorber de la chaleur émise par la ou les batteries afin de les refroidir et d'évacuer cette chaleur au niveau d'un ou plusieurs échangeurs thermiques comme par exemple un radiateur ou un condenseur. Les fluides caloporteurs peuvent également, si besoin est, apporter de la chaleur pour réchauffer lesdites batteries, par exemple s'ils sont reliés à un dispositif de chauffage telle qu'une résistance électrique ou à un chauffage par Coefficient Positif de Température (CTP).
Les fluides caloporteurs généralement utilisés sont l'air ambiant ou des liquides comme par exemple l'eau. Les fluides réfrigérants utilisés peuvent être du type d'un gaz réfrigérant du type Ri34a ou équivalent. Les liquides étant meilleurs conducteurs de chaleur que l'air, c'est une solution qui est privilégiée car plus efficace.
De façon générale, les plaques d'échange thermique sont en contact direct avec des batteries ou au moins un pack de batteries, en étant placées sous ces derniers. . Les plaques d'échange thermique sont généralement réalisées en métal et sont composées de deux plaques métalliques embouties et brasées l'une contre l'autre afin de former un ou plusieurs circuits de conduits de circulation du fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie de fluide.
Cependant, ce type de plaque d'échange thermique ainsi que son procédé de fabrication reste onéreux car utilise des matériaux onéreux et nécessite des étapes de fabrication longues et coûteuses en énergie comme par exemple le brasage.
Un des buts de l'invention est de proposer une plaque d'échange thermique économique et qui conserve néanmoins ses propriétés de transfert d'énergie thermique entre les batteries et le fluide caloporteur, ainsi que son procédé de fabrication. La présente invention concerne donc une plaque d'échange thermique pour gestion thermique de batterie, comportant une base comprenant au moins un canal de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie dudit fluide, et comportant en outre, fixée à ladite base, une plaque de contact destinée à venir en contact avec la batterie à réguler thermiquement et recouvrant chaque canal afin de former au moins un conduit de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant, la base étant en matière plastique moulée, la plaque de contact étant réalisée dans une matière thermo-conductrice.
Le fait que la base soit en matière plastique moulée et que la plaque de contact soit en matière thermo-conductible permet à la plaque d'échange thermique d'être particulièrement peu onéreuse du fait de l'utilisation de matière peu chère, tout en conservant une conductivité thermique optimale entre la batterie et le fluide caloporteur ou réfrigérant ou réfrigérant. La base en matière plastique permet également une plus grande variété de modes de fixation avec la plaque de contact mais également avec le support sur lequel elle se fixe. De plus la base en matière plastique permet une isolation thermique avec les éléments situés à l'opposé de la plaque de contact et permet également une focalisation des échanges thermiques au niveau des conduits du fait de la faible conductivité thermique des matières plastiques. La base en matière plastique moulée de part son mode de fabrication, permet également l'ajout d'éléments ou de formes particulières directement au stade de sa fabrication, ce qui réduit d'autant son coût.
Selon un aspect de l'invention, la plaque de contact est réalisée en métal.
Selon un autre aspect de l'invention, la base comporte en outre des joints placés entre ladite base et la plaque de contact afin d'assurer l'étanchéité des conduits.
Selon un autre aspect de l'invention, la fixation de la plaque de contact sur la base est réalisée par vissage.
Selon un autre aspect de l'invention, la fixation de la plaque de contact sur la base est réalisée au moyen d'une fonte d'au moins un pion venant de matière avec la base et traversant la plaque de contact. Selon un autre aspect de l'invention, la fixation de la plaque de contact sur la base est réalisée au moyen d'un surmoulage d'au moins une pièce plastique complémentaire.
Selon un autre aspect de l'invention, la fixation de la plaque de contact sur la base est réalisée au moyen d'un sertissage de ladite plaque de contact sur base.
Selon un autre aspect de l'invention, la base comporte une encoche réalisée sur un de ses cotés et dans laquelle vient s'insérer un coté de la plaque de contact, le côté de ladite plaque de contact opposé à celui inséré dans l'encoche étant maintenu contre la base au moyen d'au moins un élément rapporté se clipsant sur la base.
Selon un autre aspect de l'invention, les entrée et sortie de fluide sont réalisées sur la plaque de contact et chacune comportant un tube de raccordement. Selon un autre aspect de l'invention, chaque tube de raccordement comporte un rebord et la fixation du tube de raccordement sur la plaque de contact étant réalisée par une insertion dudit tube de raccordement dans un orifice dédié de la plaque de contact, puis par un sertissage de l'extrémité dudit tube de raccordement traversant l'orifice afin de bloquer la plaque de contact entre d'une part le rebord et d'autre part l'extrémité sertie dudit tube.
Selon un autre aspect de l'invention, les tubes de raccordement comportent un socle de diamètre supérieur à des orifices de la plaque de contact par lesquels les tubes de raccordement traversent ladite plaque de contact et lesdits socles étant intercalés entre la plaque de contact et la base. Selon un autre aspect de l'invention, les tubes de raccordement comportent une collerette et au moins deux ergots et la plaque de contact comporte des orifices comportant au moins deux encoches pour le passage des ergots, la fixation des tubes raccord étant réalisée par rotation desdits tubes raccord au sein des orifices afin de placer les rebords des orifices (70) de la plaque de contact entre les ergots et la collerette. Selon un autre aspect de l'invention, la plaque d'échange thermique comporte un matériau à changement de phase et/ou un dispositif de chauffage et/ou des perturbateurs.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une plaque d'échange thermique comprenant les étapes suivantes : - moulage d'une base en matière plastique comportant un circuit de conduits de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie de fluide caloporteur,
- positionnement d'une plaque de contact en matière thermo-conductible sur la base afin de recouvrir les conduits,
- fixation de façon étanche de la plaque de contact sur la base.
Selon un aspect du procédé selon l'invention, entre l'étape de moulage de la base et l'étape de positionnement de la plaque de contact, est réalisée une étape intermédiaire de mise en place d'au moins un joint sur l'une ou l'autre de la base ou de la plaque de contact afin d'assurer l'étanchéité du conduit délimité par un canal de la base et la plaque de contact.
Selon un aspect du procédé selon l'invention, ledit procédé comporte une étape de mise en place et de fixation de tubes de raccordement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure i montre une représentation schématique en coupe d'une plaque d'échange thermique selon un mode de réalisation,
- la figure 2 montre une représentation schématique en coupe d'une plaque d'échange thermique selon un premier mode de réalisation alternatif,
- la figure 3 montre une représentation schématique en coupe d'une plaque d'échange thermique selon un second mode de réalisation alternatif,
- les figures 4 et 5 montrent une représentation schématique respectivement en coupe et en perspective d'une plaque d'échange thermique selon un troisième mode de réalisation alternatif,
- les figures 6 et 7 montrent une représentation schématique respectivement en coupe et en perspective d'une plaque d'échange thermique selon un quatrième mode de réalisation alternatif,
- les figures 8 à 10 montrent une représentation schématique respectivement en coupe et en perspective d'une plaque d'échange thermique selon un cinquième mode de réalisation alternatif,
- les figures 11 à 12b montrent une représentation schématique en perspective d'un mode de fixation de tubes raccord,
- les figures 13a à 13c montrent une représentation schématique en perspective d'un seconde mode de fixation de tubes raccord,
- les figures 14a et 14b montre une représentation schématique en perspective d'un troisième mode de fixation de tubes raccord,
- la figure 15 montre un diagramme des étapes d'un procédé de fabrication d'une plaque d'échange thermique selon l'invention.
Les éléments identiques sur les différentes figures, portent les mêmes références. Les figures i à 14b montrent des représentations schématiques d'une plaque d'échange thermique 1 selon différents point de vue et selon différents modes de réalisation.
Sur ces figures, est notamment représentée une plaque d'échange thermique 1 comportant une base 3 en matière plastique moulée. La base 3 comprend au moins un canal 6 dans lequelcircule un fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie de fluide caloporteur ou réfrigérant 20 (visibles sur les figures 7, et 11 à 14b). La plaque d'échange thermique 1 comporte également une plaque de contact 7, destinée à venir en contact avec la batterie à réguler thermiquement. La plaque de contact 7 est fixée sur la base 3 afin de recouvrir les canaux 6 et de délimiter ainsi avec la base 3 au moins un conduit 5 destiné à l'écoulement d'un fluide caloporteur ou réfrigérant ou réfrigérant. La plaque de contact 7 est apte à venir en contact direct avec le fluide caloporteur ou réfrigérant qui circule dans chaque conduit (5). La plaque de contact 7 est préférentiellement réalisée en matière thermo-conductible afin d'assurer de bons échanges thermiques entre le fluide caloporteur ou réfrigérant et la batterie. La plaque de contact 7 peut ainsi être réalisée en métal comme l'aluminium ou encore en matière plastique à conductivité thermique améliorée. La plaque de contact 7 peut également être recouverte, sur sa face en contact avec la batterie, d'une feuille améliorant la conductivité thermique.
Le fait que la base 3 soit en matière plastique moulée et que la plaque de contact 7 soit en matière thermo-conductible permet à la plaque d'échange thermique d'être particulièrement peu onéreuse, tout en conservant une conductivité thermique optimale entre la batterie et le fluide caloporteur. De plus la base 3 en matière plastique permet une isolation thermique avec les éléments situés à l'opposé de la plaque de contact 7 et permet également une focalisation des échanges thermiques au niveau des conduits 5 du fait de la faible conductivité thermique des matières plastiques. La base 3 en matière plastique permet également une plus grande variété de modes de fixation avec la plaque de contact 7 mais également avec le support sur lequel elle se fixe, par exemple par l'ajout de pattes de fixation 38 spécifiques. La base 3 en matière plastique moulée de part son mode de fabrication, permet également l'ajout d'éléments ou de formes particulières directement au stade de sa fabrication, ce qui réduit d'autant son coût.
La fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 peut être réalisée par une pluralité de modes de réalisation.
Les figures 1 et 2 montrent un premier mode de réalisation de la fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 selon deux variantes. Ce premier mode de fixation consiste à fixer la plaque de contact sur la base 3 au moyen d'une pièce complémentaire 36 surmoulée, traversant à la fois la plaque de contact 7 et la base 3. Dans ce mode de réalisation, ladite pièce complémentaire est de section transversale sensiblement en I.
Selon la seconde variante illustrée par la figure 2, la pièce complémentaire 36 est surmoulée sur la périphérie de la base 3 et de la plaque de contact 7 pour les fixer l'une à l'autre. Dans ce mode de réalisation, ladite pièce complémentaire est de section transversale sensiblement en C.
La figure 3 montre encore un autre mode de réalisation de la fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3. Ici, la fixation est réalisée par vissage. Au moins une vis 31 traverse la plaque de contact 7 et la base 3 afin de venir se viser dans un écrou 32 par exemple serti dans la base 3 ou surmoulé par cette dernière.
Les figures 4 et 5 montrent un mode de réalisation de la fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 par sertissage. Pour réaliser cette fixation, la plaque de contact 7 comporte des prolongements 72 sur sa périphérie qui sont rabattus sur la base 3. Chaque prolongement 72 permet à la plaque de contact 7 d'entourer le bord périphérique de la base 3. Le bord périphérique s'étend en saillie hors d'une partie principale de la base 3 en formant une collerette de moindre épaisseur par rapport à l'épaisseur de ladite partie principale de la base 3·
Les figures 6 et 7 montrent un mode de réalisation de la fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 par clipsage. La base 3 comporte ici une encoche 39 réalisée sur un de ses cotés. Un côté de la plaque de contact 7, de forme sensiblement complémentaire à celle de ladite encoche 39, au jeu de montage près, vient s'insérer dans l'encoche 39 et le côté de ladite plaque de contact 7 opposé à celui inséré dans l'encoche 39 est maintenu contre la base 3 au moyen d'au moins un élément rapporté 37 qui se fixe par en clipsage sur la base 3. L'élément rapporté 37 peut s'étendre sur toute la longueur du côté de la plaque de contact 7 et comporter ainsi plusieurs points d'enclipsage pour une fixation optimale. Il peut également se prolonger sur les côtés latéraux pour encore améliorer sa fixation. Ses mêmes côtés latéraux peuvent également comporter au moins une languette 40 déformable destinée à maintenir sous contrainte par un effort de compression, la plaque de contact 7 contre la base 3.
Les figures 8 et 9 montrent encore un autre mode de réalisation de la fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3. Ici, la fixation est réalisée par fonte de pions 34, venant de matière avec la base 3 et traversant la plaque de contact 7. La fusion de chacun des pions 34, par exemple par ultrason, le fait recouvrir une partie de la plaque de contact 7 et ainsi la fixe sur la base 3.
Les moyens de fixation cités précédemment sont placés à la périphérie de la plaque de contact 7 et de la base 3. Cependant, comme illustré par les figure 8 et 9, il est tout à fait possible d'imaginer que des moyens de fixation tels que les vis 31, les pièces complémentaires 36 surmoulées ou encore les pions 34 soit placées entre les conduits 5 afin d'améliorer l'étanchéité de chacun des conduits 5 en évitant tout passage intempestif de fluide d'un conduit 5 à un autre. De préférence, les moyens et méthodes de fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 sont réalisés de sorte que la surface de contact entre la batterie et la plaque de contact 7 reste plane, par exemple par l'utilisation de chanfreins sur la plaque de contact 7. Afin que la plaque d'échange thermique 1 soit étanche et plus particulièrement que les conduits 5 soient étanches de sorte que le fluide caloporteur ou réfrigérant circulant dans ces derniers ne fuit pas, la plaque d'échange thermique 1 peut comporter au moins un joint 9 placé entre la base 3 et la plaque de contact 7. Un tel joint 9 joue un rôle de joint d'étanchéité mais également de joint de dilatation, absorbant et compensant la dilatation et constriction des différentes pièces composant la plaque d'échange thermique 1 sous l'effet des variations thermiques subies.
Les joints 9 peuvent être des joints surmoulés aussi bien sur la base 3 comme illustré par les figures 1, 4 et 6 ou encore sur la plaque de contact 7 comme illustré par la figure 2. Les joints 9 peuvent également être placés dans les gorges 90 réalisées à cet effet sur la base 3, comme illustré par la figure 2 à titre d'exemple. Les joints 9 peuvent être placés en périphérie de la plaque d'échange thermique comme montré par les figures 1, 2, 3, 4 et 6, mais ils peuvent également être placé entre les conduits 5 comme montré par la figure 8. Les conduits 5 dans lesquels circule le fluide caloporteur ou réfrigérant peuvent comporter des perturbateurs 11 destinés à en perturber son écoulement et ainsi améliorer les échanges thermiques entre le fluide et la plaque de contact 7 Ces perturbateurs 11 peuvent venir de matière avec la base 3, comme montré sur la figure 1 et ainsi être réalisés lors de la fabrication de ladite base 3. Les perturbateurs 11 peuvent à contrario être des pièces rapportées, par exemple en métal, et ensuite placées dans les conduits 5.
De plus, la base 3 peut comporter en son sein un matériau à changement de phase (non représenté) afin d'améliorer la gestion thermique de la batterie. Ce matériau à changement de phase peut-être incorporé à la base 3 dans un logement prévu à cette effet et être sous différentes formes comme par exemple en granulés, contenu dans une structure poreuse ou encore sous forme d'un insert. L'ajout d'un tel matériau à changement de phase est avantageusement destiné à favoriser l'homogénéité de température de la plaque d'échange thermique 1, donc une meilleure régulation thermique de la batterie, notamment dans les phases transitoires de changement brusque de température connues par exemple lors de la charge ou de la décharge rapide de la batterie réalisée lors de période de freinage ou d'accélération du véhicule. L'ajout d'un tel matériau à changement de phase permet donc de réduire les pics de charge thermique et donc de dimensionner thermiquement l'échangeur dans son domaine de fonctionnement utile. Selon une alternative de réalisation, la plaque d'échange thermique 1 comporte une base 3 conformée avec des perturbateurs 11 et de matériaux à changement de phase, ce qui accroît l'homogénéité thermique de la plaque, favorisant ainsi la régulation thermique de la batterie.
Les entrée et sortie de fluide 2 de la plaque d'échange 1 sont généralement réalisées sur la plaque de contact 7 et chacune comporte un tube de raccordement 20 sur lequel vient se raccorder une conduite d'arrivée ou d'évacuation de fluide caloporteur ou réfrigérant. La mise en place et la fixation des tubes de raccordement 20 peuvent, à l'instar de la fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3, être réalisées selon une pluralité de modes de réalisation.
Les figures 11, 12a, et 12b montrent un premier mode de réalisation de la fixation des tubes raccord 20. Dans ce mode de réalisation, les tubes de raccordement 20 sont insérés dans des orifices 70 de la plaque de contact 7. Un joint annulaire 90 assure l'étanchéité à l'interface entre les tubes de raccordement 20 et la plaque de contact 7. Les tubes de raccordement 20 comportent un rebord 22 en saillie bloquant leur passage au travers des orifices 70. Les tubes de raccordement 20 sont emboutis à leur extrémité traversant les orifices 70 pour écarter les parois des tubes raccord 20 et augmenter diamètre et ainsi de bloquer la plaque de contact 7 d'un coté par l'emboutissage et de l'autre par le rebord 22.
Les figures 13a, 13b et 13c montrent un mode de réalisation alternatif de la mise en place et fixation de tubes raccord 20. Dans ce mode de réalisation, les tubes de raccordement 20 comportent un socle 24 à leur base. Sur les figures 13a, 13b et 13, le socle 24 est commun aux deux tubes raccords 20, cependant il est tout à fait possible d'imaginer que chaque tube de raccordement 20 est associé à un socle 24. Les tubes de raccordement 20 et leur socle 24 sont ici intercalés entre la base 3 et la plaque de contact 7 au dessus des conduits 5 pour former les entrée et sortie 2 de ces derniers en traversant la plaque de contact au niveau d'orifices 70. Les joints 9 assurant l'étanchéité entre la base 3 et la plaque de contact 7 sont également présents au niveau du ou des socles 24 et entourent les tubes de raccordement 20 afin d'assurer l'étanchéité entre le ou les socles 24 et la plaque de contact 7. Lors de la fixation de la plaque de contact 7 à la base 3, les tubes de raccordement 20 sont ainsi bloqués et fixés du fait de la présence du ou des socles 24 préalablement intercalés entre la base 3 et la plaque de contact 7.
Les figures 14a et 14b montrent un autre mode de réalisation de la mise en place et de la fixation de tubes raccord 20. Les tubes de raccordement 20 comportent une fixation de type quart de tour. En effet, les tubes de raccordement 20 comportent ici une collerette 26 ainsi qu'au moins deux ergots 28 diamétralement opposés à l'une des extrémités desdits tubes raccords 20. La plaque de contact 7 comporte un orifice 70 comportant au moins deux encoches pour le passage des ergots 28. La distance entre les ergots 28 et la collerette 26 correspond à l'épaisseur de la plaque de contact 7 ainsi le tube de raccordement 20 est inséré dans l'orifice 70, les ergots passant au travers des encoches dédiées et ensuite est appliqué une rotation de l'ordre de 450 afin de bloquer ledit tube de raccordement 20, les rebords des orifices 70 de la plaque de contact 7 étant alors placés entre les ergots 28 et la collerette 26. Afin d'assurer l'étanchéité de cette fixation, un joint 90 peut être installé entre la collerette et la surface de la plaque de contact 7.
Compte tenu du fait qu'une plaque d'échange thermique 1 est destinée à réguler thermiquement un nombre prédéfini de cellules de batterie, plusieurs plaques d'échange thermique peuvent être assemblées les unes aux autres via un moyen de liaison approprié (non représenté), de sorte que le nombre de cellules à réguler thermiquement peut varier en fonction du nombre de plaques utilisées. A titre d'exemple, un tel moyen de liaison se compose d'un élément longitudinal, du type d'un rail, ayant une section transversale sensiblement en H, en ce sens qu'il comprend deux parois d'extrémité reliées entre elles par une paroi interne perpendiculaire relativement auxdites parois d'extrémité. Par un tel agencement des parois les unes par rapport aux autres, le rail définit deux évidements adjacents présentant des ouvertures dirigées en opposition de sens. Chacun des évidements adjacents du rail est apte à recevoir une patte de fixation 38 d'une plaque d'échange thermique 1.
Les branches d'extrémité du rail comprennent une branche supérieure et une branche inférieure qui sont parallèles l'une à l'autre. La branche supérieure est sensiblement plane et comprend au droit de la paroi interne des moyens de fixation qui permettent de lier solidairement les cellules de la batterie à l'ensemble constitué d'au moins deux plaques d'échange thermique reliées entre elles par l'intermédiaire d'un rail de liaison.
La branche inférieure peut comprendre des échancrures de forme sensiblement complémentaire à des ergots de fixation venus de matière de la patte de fixation 38 de la plaque d'échange thermique. L'ensemble constitué des tenons et des échancrures associées permet d'indexer le rail de fixation sur la plaque d'échange thermique. Un tel ensemble permet en outre d'aligner les différentes plaques d'échange thermique entre elles.
Les rails de fixation permettent de lier entre elles plusieurs plaques d'échange thermique, de sorte que la puissance thermique fournie à la batterie varie selon le nombre de plaques d'échange thermique.
Quel que soit le nombre de plaques d'échange thermique, celles-ci sont contigues aux rails.
De préférence, chaque rail est réalisé en matière plastique ce qui lui confère une propriété d'isolation électrique par rapport à la batterie rapportée. Alternativement, tout ou partie du contour d'une plaque d'échange thermique, ou de chacune des plaques d'extrémité d'un ensemble de plusieurs plaques d'échange thermique, peut recevoir un moyen d'isolation électrique. A titre d'exemple, un tel moyen d'isolation électrique est constitué d'un rail en matière électriquement isolante, préférentiellement en matière plastique. Un tel rail est de section transversale sensiblement de forme en L, en ce sens qu'il comprend une portion plane destinée à s'étendre de façon contigue à la plaque de contact 7 et une portion recourbée formant un rebord à angle droit destiné à protéger la jonction entre la plaque de contact 7 et ladite base 3.
Selon une variante de réalisation non représentée, la plaque d'échange thermique permet de réguler la température des cellules de batterie disposées directement au dessus et au dessous. A cet effet, chaque plaque d'échange thermique comprend une base 3 interposée entre deux plaques de contact 7 identiques, la base 3 et les deux plaques de contact 7 reprenant respectivement toutes les caractéristiques décrites dans les modes de réalisation précédents. Le recours à une base 3 en matière plastique permet :
- d'orienter l'échange thermique vers principalement la plaque de contact 7 qui est destinée à venir en contact contre les cellules de batterie
- d'utiliser uniquement un assemblage mécanique qui est plus simple et moins coûteux qu'un assemblage par soudage ou brasage,
- d'augmenter la tenue à la corrosion de la plaque d'échange thermique
- de mouler des moyens de fixation appropriés tel que par exemple des clips ou des crochets,
- d'améliorer la tenue aux vibrations, ce qui réduit d'autant toute fuite du fluide réfrigérant,
- de réaliser par moulage les conduits de circulation d'un fluide caloporteur ou réfrigérant, selon des formes plus complexes que celles rendues possibles par emboutissage,
- d'intégrer directement un matériau à changement de phase dans la base 3,
- de recycler plus facilement la plaque d'échange thermique.
L'invention concerne également un procédé de fabrication 100 d'une plaque d'échange 1 comme décrite précédemment. Ce procédé est illustré par la figure 15.
Le procédé de fabrication comporte les étapes suivantes :
- une étape 101 de moulage d'une base 3 en matière plastique, ladite base 3 comportant un circuit de conduits 5 de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie de fluide caloporteur,
- une étape 102 de positionnement d'une plaque de contact 7 en matière thermo-conductrice sur la base 3 afin de recouvrir les conduits 5, et une étape 103 de fixation de façon étanche de la plaque de contact 7 sur la base 3.
Le procédé de fabrication 100 peut comporter, entre l'étape 101 de moulage de la base 3 et l'étape 102 de positionnement de la plaque de contact 7, une étape 105 intermédiaire de mise en place d'au moins un joint 9 sur l'une ou l'autre de la base 3 ou de la plaque de contact 7. Cette étape 105 peut être réalisée par surmoulage d'au moins un joint 9 sur l'une ou l'autre de la base 3 ou de la plaque de contact 7, ou bien par une mise en place de joints 9 dans des gorges 90 dédiées et réalisées sur la base 3 lors de l'étape 101 de moulage cette dernière. Cette étape 105 a comme but d'assurer l'étanchéité future des conduits 5·
Le procédé de fabrication 100 peut comporter, entre l'étape 101 de moulage de la base 3 et l'étape 102 de positionnement de la plaque de contact 7, antérieurement ou postérieurement à l'étape intermédiaire 105 et indépendamment de cette dernière, une étape 109 de mise en place de perturbateurs 11 au sein des conduits 5 lorsque ceux-ci ne sont pas réalisés lors de l'étape 101 de moulage de la base 3.
Le procédé de fabrication 100 peut également comporter une étape 107 de mise en place et de fixation de tubes raccord 20. Cette étape 107 peut-être réalisée selon un des mode de réalisation cité précédemment. Ainsi, cette étape 107 de mise en place et de fixation de tubes raccord 20 peut être réalisé par un encastrement de tubes raccord 20 dans des orifices 70 de la plaque de contact 7, par insertion de tubes raccord 20 munis de socles 24 entre la base 3 et la plaque de contact 7 ou encore par la fixation de type quart de tour dans la plaque de contact 7.
De préférence, cette étape 107 de mise en place et de fixation de tubes raccord 20 peut être réalisée antérieurement à l'étape 102 de positionnement de la plaque de contact 7 et avant l'étape intermédiaire 105. L'étape 103 de fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 peut être réalisée selon l'un des modes de réalisation cités précédemment. La fixation de la plaque de contact 7 sur la base 3 peu ainsi être réalisé au moyen d'au moins une vis 31 traversant la plaque de contact 7 et la base 3 et venant se visser dans un écrou 32. L'écrou 32 peut être notamment serti dans la base 3 ou encore surmoulé par cette dernière lors de l'étape 101 de moulage.
L'étape 103 peut également être réalisée par surmoulage d'une pièce plastique complémentaire 36 à l'intérieur d'orifices contigus traversant la plaque de contact et la base 3. La pièce plastique 36 peut être de façon alternative surmoulée en périphérie de la base 3 et de la plaque de contact 7. Les orifices de la base 3 sont avantageusement réalisés lors de l'étape 101 de moulage.
L'étape 103 peut aussi être réalisée par fonte d'au moins un pion 34 venant de matière avec la base 3 et traversant la plaque de contact 7. Le pion 34 réalisé lors de l'étape 101 de moulage peut être fondu par exemple par ultrason et ainsi recouvrir en partie la plaque de contact 7.
Enfin, l'étape 103 peut être réalisée par sertissage, par enclipsage de la plaque de contact 7 sur la base 3, ou encore par collage.
Lors de l'étape 101 de moulage, un logement peut également être réalisé (non représenté) afin de recevoir un matériau à changement de phase. Ledit matériau à changement de phase peut être introduit ensuite dans son logement dédié lors d'une étape consacrée à cette mise en place, indépendamment des autres étapes du procédé de fabrication.
Du fait que la plaque d'échange thermique 1 comporte une base 3 en matière plastique et une plaque de contact 7 en matière thermo-conductible, la plaque d'échange thermique 1 est peu onéreuse à fabriquer. En effet, son coût de fabrication est moindre car rapide du fait qu'il ne nécessite pas de long brasage, mais également la matière utilisée est peu onéreuse. De plus l'utilisation de la matière plastique pour réaliser la base 3 permet une grande modularité et flexibilité de conception de sorte qu'il est rendu possible l'intégration de certains éléments comme les perturbateurs 11, les pattes de fixations 38, les gorges 90 de réception des joints 9 ou encore les pions 34 de fixation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Plaque d'échange thermique (î) pour gestion thermique de batterie, comportant une base (3) comprenant au moins un canal (6) de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie dudit fluide, et comportant en outre, fixée à ladite base (3), une plaque de contact (7) destinée à venir en contact avec la batterie à réguler thermiquement et recouvrant chaque canal (6) afin de former au moins un conduit (5) de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant, la base (3) étant en matière plastique moulée, la plaque de contact (7) étant réalisée dans une matière thermo-conductrice.
2. Plaque d'échange thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la plaque de contact (7) est réalisée en métal.
3. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base (3) comporte en outre au moins un joint (9) placé entre ladite base (3) et la plaque de contact (7) afin d'assurer l'étanchéité des conduits (5).
4. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la fixation de la plaque de contact (7) sur la base (3) est réalisée par vissage.
5. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la fixation de la plaque de contact (7) sur la base (3) est réalisée au moyen d'une fonte d'au moins un pion (34) venant de matière avec la base (3) et traversant la plaque de contact (7).
6. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la fixation de la plaque de contact (7) sur la base (3) est réalisée au moyen d'un surmoulage d'au moins une pièce plastique complémentaire (36).
7. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la fixation de la plaque de contact (7) sur la base (3) est réalisée au moyen d'un sertissage de ladite plaque de contact (7) sur base (3).
8. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la base (3) comporte une encoche (39) réalisée sur un de ses cotés et dans laquelle vient s'insérer un coté de la plaque de contact (7), le côté de ladite plaque de contact (7) opposé à celui inséré dans l'encoche (39) étant maintenu contre la base (3) au moyen d'au moins un élément rapporté (37) se clipsant sur la base (3).
9. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entrée et sortie de fluide sont réalisées sur la plaque de contact (7) et que chacune comporte un tube de raccordement (20).
10. Plaque d'échange thermique (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque tube de raccordement (20) comporte un rebord (22) et que la fixation du tube de raccordement (20) sur la plaque de contact (7) est réalisée par insertion dudit tube de raccordement (20) dans un orifice (70) dédié de la plaque de contact (7), puis par un sertissage de l'extrémité dudit tube de raccordement traversant l'orifice (70) afin de bloquer la plaque de contact (7) entre d'une part le rebord (22) et d'autre part l'extrémité sertie dudit tube.
11. Plaque d'échange thermique (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que les tubes de raccordement (20) comportent un socle (24) de diamètre supérieur à des orifices (70) de la plaque de contact (7) par lesquels les tubes de raccordement (20) traversent ladite plaque de contact (7) et que lesdits socles sont intercalés entre la plaque de contact (7) et la base (3).
12. Plaque d'échange thermique (ι) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les tubes de raccordement (20) comportent une collerette (26) et au moins deux ergots (28) et que la plaque de contact (7) comporte des orifices (70) comportant au moins deux encoches pour le passage des ergots (28), la fixation des tubes raccord (20) étant réalisée par rotation desdits tubes raccord (20) au sein des orifices (70) afin de placer les rebords des orifices (70) de la plaque de contact (7) entre les ergots (28) et la collerette (26).
13. Plaque d'échange thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un matériau à changement de phase et/ou un dispositif de chauffage et/ou des perturbateurs (11).
14. Procédé de fabrication (100) d'une plaque d'échange thermique (1) comprenant les étapes suivantes :
- moulage d'une base (3) en matière plastique comportant au moins un canal (6) de circulation de fluide caloporteur ou réfrigérant entre une entrée et une sortie de fluide caloporteur,
- positionnement d'une plaque de contact (7) en matière thermoconductible sur la base (3) afin de recouvrir chaque canal (6),
- fixation de façon étanche de la plaque de contact (7) sur la base (3).
15. Procédé de fabrication (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'entre l'étape de moulage de la base (3) et l'étape de positionnement de la plaque de contact (7), est réalisée une étape intermédiaire (105) de mise en place d'au moins un joint (9) sur l'une ou l'autre de la base (3) ou de la plaque de contact (7) afin d'assurer l'étanchéité du conduit (5) délimité par un canal (6) de la base (3) et la plaque de contact (7).
16. Procédé de fabrication (100) selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que ledit procédé (100) comporte une étape de mise en place et de fixation de tubes de raccordement (20).
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