[go: up one dir, main page]

FR3157007A1 - Cartouche de charbon actif, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie - Google Patents

Cartouche de charbon actif, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie Download PDF

Info

Publication number
FR3157007A1
FR3157007A1 FR2413347A FR2413347A FR3157007A1 FR 3157007 A1 FR3157007 A1 FR 3157007A1 FR 2413347 A FR2413347 A FR 2413347A FR 2413347 A FR2413347 A FR 2413347A FR 3157007 A1 FR3157007 A1 FR 3157007A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
activated carbon
housing
cartridge
shell
compensation tank
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
FR2413347A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Lang
Ralf Zink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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 Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Publication of FR3157007A1 publication Critical patent/FR3157007A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/06—Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415—Beds in cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0407—Additives and treatments of the filtering material comprising particulate additives, e.g. adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

L’invention concerne une cartouche de charbon actif (12) destinée à un réservoir de compensation (1) pour un système de refroidissement de batterie (3), - comportant un boîtier de cartouche (15) comportant un pot (17) et un couvercle (18), un fond de pot (25) du pot (17) et le couvercle (18) étant réalisés de manière à être perméables à l’air et étant en particulier recouverts de l’intérieur d’un tissu ou d’un non-tissé (19), - du charbon actif (24) étant disposé dans le boîtier de cartouche (15), - comportant un joint d’étanchéité (23) disposé sur le fond de pot (25) pour assurer l’étanchéité par rapport à une paroi intermédiaire (13) d’un boîtier de réservoir (4) du réservoir de compensation (1), - comportant un ressort (14) qui s’appuie sur le couvercle (18). Cela permet d’obtenir une réalisation facile à monter et optimisée en termes d’espace de montage. Figure pour l’abrégé : Fig. 4

Description

Cartouche de charbon actif, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie
La présente invention concerne une cartouche de charbon actif destinée à un réservoir de compensation pour un système de refroidissement de batterie. L’invention concerne également un réservoir de compensation comportant une telle cartouche de charbon actif et un système de refroidissement de batterie comportant un tel réservoir de compensation.
Les véhicules électriques ou hybrides attirent de plus en plus l’attention des consommateurs en raison de leurs aspects environnementaux et sont par conséquent de plus en plus répandus sur les routes. Afin de pouvoir augmenter à la fois l’autonomie et les performances de ces véhicules électriques ou hybrides, on cherche à maintenir une batterie de traction d’un tel véhicule électrique ou hybride dans une fenêtre de température optimale pour ladite batterie de traction, ce pour quoi on utilise de manière connue des dispositifs de régulation de température, en particulier des dispositifs de refroidissement.
Un tel système de refroidissement de batterie, pour le refroidissement en particulier d’une batterie de traction, comprend également un réservoir de compensation dans lequel de l’air est stocké en tant que coussin de compensation pour une variation de volume du liquide de refroidissement due à la température. Une augmentation de la température provoque la dilatation du liquide de refroidissement, ce qui, si une surpression qui en résulte ne peut pas s’échapper, pourrait entraîner une forte charge de pression dans le réservoir de compensation et éventuellement l’endommager, ce qu’il faut donc éviter. C’est la raison pour laquelle les réservoirs de compensation de ce type sont généralement reliés à l’environnement afin de pouvoir, le cas échéant, réduire une différence de pression due à la température en expulsant de l’air dans l’environnement. Afin d’empêcher ou du moins de réduire l’émission indésirable de composés d’hydrocarbures dans l’environnement, il était prévu jusqu’à présent des filtres à charbon actif qui étaient traversés par l’air à expulser dans l’environnement et disposés séparément du réservoir de compensation. Lorsque le liquide de refroidissement se refroidit, il se contracte, ce qui crée une dépression dans le réservoir de compensation et entraîne une aspiration d’air frais depuis l’environnement. Afin d’empêcher ou du moins de réduire l’apport d’humidité indésirable dans le liquide de refroidissement, il était prévu jusqu’à présent des cartouches de séchage dans lesquelles était disposé un agent de séchage qui était traversé par l’air frais aspiré depuis l’environnement lors du processus d’aspiration et qui absorbait ainsi l’humidité et séchait l’air frais aspiré.
Les filtres à charbon actif connus présentent toutefois l’inconvénient de nécessiter un espace de montage supplémentaire relativement important et d’être difficiles à monter.
La présente invention se penche donc sur le problème qui nécessite, pour un filtre à charbon actif destiné à un réservoir de compensation pour un système de refroidissement de batterie, un mode de réalisation amélioré ou au moins un mode de réalisation alternatif, au moyen duquel les inconvénients connus de l’état de la technique peuvent être surmontés.
La présente invention repose sur l’idée générale qui consiste à indiquer pour la première fois une cartouche de charbon actif qui peut être insérée de manière extrêmement simple par complémentarité de forme dans un réservoir de compensation d’un système de refroidissement de batterie. Pour pouvoir réaliser une telle liaison par complémentarité de forme, la cartouche de charbon actif selon l’invention destinée à un réservoir de compensation pour un système de refroidissement de batterie présente un boîtier de cartouche comportant un pot et un couvercle, un fond de pot du pot et le couvercle étant réalisés de manière à être perméables à l’air au moins dans certaines zones et étant en particulier recouverts de l’intérieur d’un tissu ou d’un non-tissé. Le charbon actif est alors disposé dans le boîtier de cartouche. Le non-tissé empêche le charbon actif de sortir de manière indésirable. En outre, un joint d’étanchéité disposé sur le fond de pot est prévu pour assurer l’étanchéité par rapport à une paroi intermédiaire d’un boîtier de réservoir du réservoir de compensation, ledit joint d’étanchéité entourant la zone perméable à l’air sur le fond de pot. Un ressort est également prévu, lequel s’appuie sur le couvercle. Cela permet non seulement de disposer la cartouche de charbon actif dans le boîtier de réservoir du réservoir de compensation en optimisant l’espace de montage, mais aussi de lui donner des dimensions extérieures fixes par l’intermédiaire desquelles elle peut être logée par complémentarité de forme dans un logement réalisé de manière complémentaire dans le boîtier de réservoir. Le boîtier de cartouche permet également de remplacer la cartouche de charbon actif de manière relativement simple en la retirant du boîtier de réservoir et en insérant une nouvelle cartouche de charbon actif dans le logement associé. Le joint d’étanchéité et le ressort permettent en outre d’obtenir un serrage de la cartouche de charbon actif dans le logement associé dans le boîtier de réservoir et donc d’obtenir une fixation et une étanchéité fiables.
Selon un perfectionnement avantageux de la cartouche de charbon actif selon l’invention, le couvercle peut coulisser dans le pot à la manière d’un piston. En outre, le charbon actif est disposé en vrac/en tant que produit en vrac dans le boîtier de cartouche. Le ressort qui s’appuie d’une part sur le couvercle et d’autre part sur le boîtier de réservoir permet dans ce cas de précontraindre le charbon actif fluide, ce qui évite qu’il ne soit broyé ou usé pendant le fonctionnement. Une telle disposition en vrac permet en outre d’utiliser au maximum l’espace intérieur du boîtier de cartouche formé par le pot et le couvercle, et donc de disposer le plus de charbon actif possible, ce qui permet d’atteindre un degré de filtration ou un degré de retenue élevé. Le ressort permet également d’obtenir un resserrage permanent, ce qui réduit l’usure du charbon actif et permet ainsi de maintenir sa capacité de filtration à long terme.
Dans un mode de réalisation alternatif à la cartouche de charbon actif selon l’invention, le charbon actif est compressé en un monolithe de charbon actif alvéolaire et peut ainsi être utilisé sans boîtier de cartouche. Un tel monolithe de charbon actif présente le grand avantage de pouvoir réaliser la fonction de séparation non seulement en ménageant les ressources, mais aussi en optimisant le poids. Il n’est plus nécessaire de remplir et de peser le charbon actif en vrac, ce qui est coûteux et génère de la poussière, ni d’utiliser le boîtier de cartouche.
Dans un mode de réalisation alternatif à la cartouche de charbon actif, le charbon actif est disposé sur/dans un filtre enroulé ou un filtre plissé, c’est-à-dire sans le boîtier de cartouche. Le charbon actif est donc apposé sur le filtre enroulé ou le filtre plissé. Un tel mode de réalisation présente le grand avantage de pouvoir retenir non seulement des hydrocarbures par l’intermédiaire du charbon actif et du filtre enroulé ou du filtre plissé, mais aussi d’autres particules, comme par exemple des particules de saleté, selon la conception du matériau de support du filtre enroulé ou du filtre plissé.
De manière appropriée, le boîtier de cartouche est en matière plastique. Une conception tant du pot que du couvercle en matière plastique offre ici l’avantage de pouvoir adapter le boîtier de cartouche à différentes dimensions non seulement facilement, mais aussi de manière extrêmement flexible, en particulier par une adaptation d’un outil de moulage par injection en matière plastique. En outre, la conception du boîtier de cartouche en matière plastique, en particulier sous forme de pièce moulée par injection en matière plastique, permet également une fabrication à moindre coût.
La présente invention repose en outre sur l’idée générale de réaliser un réservoir de compensation d’un système de refroidissement de batterie permettant de compenser un volume d’air en raison d’une variation de volume d’un liquide de refroidissement due à la température, en particulier d’huile, comportant un boîtier de réservoir à deux coques comportant un second logement dans lequel la cartouche de charbon actif ou un monolithe de charbon actif alvéolaire ou un filtre enroulé avec du charbon actif noyé dans celui-ci ou un filtre plissé avec du charbon actif noyé dans celui-ci peut être disposé par complémentarité de forme. Le réservoir de compensation selon l’invention, en particulier pour de l’air, pour un système de refroidissement de batterie possède le boîtier de réservoir en matière plastique mentionné précédemment comportant une première coque et une seconde coque reliée de manière étanche à celle-ci. Un premier logement est réalisé dans la première coque et/ou dans la seconde coque, dans lequel est logée par complémentarité de forme une cartouche de séchage comportant un agent de séchage, par exemple de la zéolithe ou du gel de silice, tandis que, dans le second logement, qui peut également être disposé dans la première coque et/ou dans la seconde coque, une cartouche de charbon actif selon l’invention ou un monolithe de charbon actif alvéolaire ou un filtre enroulé avec du charbon actif noyé dans celui-ci ou un filtre plissé avec du charbon actif noyé dans celui-ci
peut être disposé par complémentarité de forme. Une telle cartouche de charbon actif, tout comme un monolithe de charbon actif alvéolaire, un filtre enroulé avec du charbon actif noyé dans celui-ci ou un filtre plissé avec du charbon actif noyé dans celui-ci, est capable d’absorber des polluants tels que par exemple des hydrocarbures. Une première soupape est en outre prévue, par l’intermédiaire de laquelle, en cas de surpression régnant dans le réservoir de compensation, de l’air peut être expulsé depuis le réservoir de compensation dans l’environnement, ainsi qu’une seconde soupape, par l’intermédiaire de laquelle, en cas de dépression régnant dans le réservoir de compensation, de l’air frais peut être aspiré depuis l’environnement dans le réservoir de compensation. Par « air frais », on peut/doit entendre l’air ambiant. La conception à deux coques du boîtier de réservoir du réservoir de compensation avec la cartouche de séchage et, par exemple, la cartouche de charbon actif disposées dans celui-ci permet de créer un boîtier de réservoir du réservoir de compensation globalement très économique, tout en présentant des avantages en termes de montage, car il suffit simplement d’insérer par complémentarité de forme la cartouche de séchage réalisée sous forme de pièce à insérer dans le premier logement de la première et/ou de la seconde coque et d’insérer la cartouche de charbon actif réalisée sous forme de pièce à insérer dans le second logement de la première et/ou de la seconde coque, puis de relier les deux coques du boîtier de réservoir l’une à l’autre de manière étanche. Cela permet également d’obtenir une disposition protégée de la cartouche de séchage ou de la cartouche de charbon actif dans le boîtier de réservoir pendant toute la durée de vie. Il en va naturellement de même pour un monolithe de charbon actif alvéolaire utilisé à la place de la cartouche de charbon actif ou pour un filtre enroulé avec du charbon actif noyé dans celui-ci ou pour un filtre plissé avec du charbon actif noyé dans celui-ci. La fabrication du boîtier de réservoir ainsi que le montage ultérieur de la cartouche de séchage ou de la cartouche de charbon actif ou du monolithe de charbon actif alvéolaire ou du filtre enroulé ou du filtre plissé, qui étaient jusqu’à présent nécessaires, peuvent ainsi être complètement supprimés. La fabrication du réservoir de compensation selon l’invention peut même être en particulier automatisée, car le contour intérieur du premier logement, qui est réalisé de manière à être sensiblement complémentaire d’un contour extérieur de la cartouche de séchage, et le contour intérieur du second logement, qui est réalisé de manière à être sensiblement complémentaire d’un contour extérieur de la cartouche de charbon actif, du monolithe de charbon actif alvéolaire, du filtre enroulé ou du filtre plissé, permettent d’obtenir une insertion par complémentarité de forme de la cartouche de séchage dans le premier logement et de la cartouche de charbon actif, du
monolithe de charbon actif alvéolaire, du filtre enroulé ou du filtre plissé dans le second logement sans qu’un opérateur soit nécessaire. Grâce à la disposition à la fois de la première soupape et de la seconde soupape sur le boîtier de réservoir, ces deux soupapes peuvent également être remplacées lors d’un éventuel remplacement nécessaire de la cartouche de séchage/de la cartouche de charbon actif, du monolithe de charbon actif alvéolaire, du filtre enroulé ou du filtre plissé et/ou lors d’un éventuel remplacement nécessaire du boîtier de réservoir, ce qui permet par exemple d’éviter de manière fiable une obturation des soupapes due à une utilisation trop longue.
Selon un perfectionnement avantageux du réservoir de compensation selon l’invention, la première soupape est disposée dans une paroi intermédiaire qui sépare le second logement d’un espace intérieur du boîtier de réservoir. De l’air est généralement disposé dans l’espace intérieur du boîtier de réservoir, lequel air, en fonction de la température du liquide de refroidissement, est mis sous pression ou sous dépression par une dilatation ou une contraction dudit liquide de refroidissement. En disposant la première soupape dans la paroi intermédiaire qui sépare le second logement de l’espace intérieur du boîtier de réservoir, il est possible d’obtenir une association directe de la première soupape au second logement. En aval du second logement est assurément prévue une ouverture dans une paroi du boîtier de réservoir vers l’extérieur pour l’échange avec l’environnement.
La seconde soupape est alors disposée dans une paroi extérieure du boîtier de réservoir, la paroi extérieure dans laquelle est disposée la seconde soupape séparant le premier logement de l’environnement. Une aspiration d’air frais depuis l’environnement en cas de dépression régnant dans le boîtier de réservoir ou dans le réservoir de compensation est donc effectuée par l’intermédiaire de la seconde soupape et du premier logement dans lequel est disposée la cartouche de séchage. L’air frais aspiré depuis l’environnement est ainsi aspiré par l’agent de séchage de la cartouche de séchage et ainsi séché, ce qui permet en particulier d’éviter que de l’humidité et/ou de l’eau ne soient introduites dans le réservoir de compensation ou dans le système de refroidissement de batterie. Une humidité trop importante pourrait rendre le liquide de refroidissement conducteur d’électricité, ce qui, dans des circonstances défavorables, en particulier dans le cas d’un refroidissement par immersion, pourrait provoquer un court-circuit.
La seconde soupape décrite peut alors également être conçue comme une soupape double, qui permet également d’expulser de l’air hors du boîtier de réservoir dans l’environnement.
En outre, l’entrée et la sortie respectives du réservoir de compensation, lesquelles interagissent avec l’atmosphère, peuvent être pourvues de capuchons de protection supplémentaires. Ceux-ci protègent la soupape ou la cartouche de charbon actif située à l’intérieur contre l’entrée abusive d’eau, la poussière ou d’autres corps perturbateurs indésirables.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, un ressort est disposé sur le dispositif de séchage ou sur la cartouche de charbon actif, lequel ressort précontraint la cartouche de séchage ou la cartouche de charbon actif contre le boîtier de réservoir. De tels ressorts permettent d’obtenir une disposition fiable et fixe en position de la cartouche de séchage dans le premier logement et de la cartouche de charbon actif dans le second logement, la précontrainte du ressort empêchant en même temps que la cartouche de séchage et/ou la cartouche de charbon actif ne produisent, lors du fonctionnement, des bruits de claquement perçus par exemple comme gênants. Un tel ressort peut par exemple être conçu en tant que ressort hélicoïdal peu coûteux, le ressort hélicoïdal destiné à précontraindre la cartouche de séchage pouvant être disposé dans le premier logement de telle sorte qu’il entoure la seconde soupape dans la paroi extérieure du boîtier de réservoir et est ainsi fixé par la seconde soupape. Le ressort permet également de précontraindre le charbon actif ou les granulés de séchage, par exemple sous forme de produit en vrac, dans la mesure où le couvercle peut coulisser dans le pot à la manière d’un piston, ce qui permet de réduire l’usure dudit charbon actif ou desdits granulés de séchage pendant le fonctionnement.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré du réservoir de compensation selon l’invention, la première coque et/ou la seconde coque sont réalisées sous forme de pièces moulées par injection en matière plastique. La conception de la première et/ou de la seconde coque sous forme de pièces moulées par injection en matière plastique présente le grand avantage de pouvoir fabriquer le boîtier de réservoir et donc le réservoir de compensation non seulement avec une qualité élevée, mais également à un prix avantageux.
De manière appropriée, la première coque et la seconde coque sont soudées entre elles. Lorsque les deux coques sont conçues comme des pièces moulées par injection en matière plastique, il est intéressant de les souder l’une à l’autre pour assurer une liaison étanche. Alternativement, il est assurément également possible de coller les deux coques entre elles. Alternativement, il est également envisageable, d’un point de vue purement théorique, que les deux coques soient reliées entre elles par l’intermédiaire de liaisons par clips ou de liaisons par vis, ce qui présente le grand avantage de pouvoir ouvrir le boîtier de réservoir pour remplacer la cartouche de séchage ou la cartouche de charbon actif, le monolithe de charbon actif alvéolaire, le filtre enroulé ou le filtre plissé, et de réutiliser ledit boîtier de réservoir après le remplacement de la cartouche de séchage ou de la cartouche de charbon actif, du monolithe de charbon actif alvéolaire, du filtre enroulé ou du filtre plissé.
Dans ce cas, il faut encore insérer un joint d’étanchéité entre les deux coques.
Dans un autre mode de réalisation avantageux du réservoir de compensation selon l’invention, la première coque et/ou la seconde coque sont réalisées en polyoxyméthylène (POM). Le POM est un thermoplastique semi-cristallin comportant une résistance mécanique et une rigidité élevées et, en outre, une résistance élevée à l’usure ainsi qu’une faible absorption d’humidité, ce qui est particulièrement avantageux lorsqu’il est utilisé pour le réservoir de compensation selon l’invention, car dans ce cas, une infiltration d’eau ou une absorption d’humidité augmente la conductivité électrique d’un liquide de refroidissement diélectrique. Il est également possible d’utiliser du polycétone comme matière plastique pour la première et/ou la seconde coque. Les polycétones (PK) sont des polymères thermoplastiques hautes performances qui présentent une résistance élevée aux chocs, une faible usure, une bonne résistance aux solvants et une faible absorption d’eau. Le polycétone présente également une grande compatibilité avec l’environnement. Afin d’augmenter encore la résistance mécanique et également la résistance à l’usure, la matière plastique peut présenter des fibres de verre, en particulier 25 % de fibres de verre, et être en particulier réalisée sous forme de POM GF-25.
La présente invention repose en outre sur l’idée générale d’équiper un système de refroidissement de batterie d’un réservoir de compensation décrit dans les paragraphes précédents et d’appliquer ainsi au système de refroidissement de batterie les avantages décrits en ce qui concerne le réservoir de compensation. Concrètement, les avantages d’un système de refroidissement de batterie équipé d’un réservoir de compensation selon l’invention résident dans une fabrication peu coûteuse, pour un remplacement périodique de la cartouche de séchage et/ou de la cartouche de charbon actif, du monolithe de charbon actif alvéolaire, du filtre enroulé ou du filtre plissé, seul le réservoir de compensation ou, dans le cas d’un boîtier de réservoir ouvrable du réservoir de compensation, seule la cartouche de séchage et/ou la cartouche de charbon actif, le monolithe de charbon actif alvéolaire, le filtre enroulé ou le filtre plissé devant être remplacés.
D’autres caractéristiques et avantages importants de l’invention ressortent des sous-revendications, des schémas et de la description des figures associée à l’aide des schémas.
Il va de soi que les caractéristiques susmentionnées et celles qui seront expliquées plus loin peuvent être utilisées non seulement dans la combinaison indiquée dans chaque cas, mais aussi dans d’autres combinaisons ou seules, sans sortir du cadre de la présente invention. Les éléments d’une unité supérieure, tels que par exemple un dispositif, un appareil ou un agencement, lesquels sont mentionnés ci-dessus et seront mentionnés plus loin, et sont désignés séparément, peuvent constituer des pièces ou des composants séparés de cette unité ou être des zones ou des sections intégrales de cette unité, même si cela est représenté différemment dans le schéma.
Des exemples de réalisation préférés de l’invention sont représentés sur les schémas et sont expliqués plus en détail dans la description suivante, les mêmes signes de référence se référant à des composants identiques ou similaires ou fonctionnellement identiques.
On y voit, de manière respectivement schématique :
FIG. 1: vue d’un réservoir de compensation selon l’invention d’un système de refroidissement de batterie selon l’invention,
FIG. 2: représentation identique à celle de laFIG. 1, mais sous une autre perspective,
FIG. 3: vue éclatée du réservoir de compensation selon l’invention,
FIG. 4: vue en coupe d’une cartouche de charbon actif selon l’invention,
FIG. 5: vue frontale du charbon actif de la cartouche de charbon actif selon l’invention, réalisé sous forme de monolithe de charbon actif,
FIG. 6: vue frontale d’un filtre enroulé avec du charbon actif de la cartouche de charbon actif selon l’invention,
FIG. 7: vue oblique d’un filtre plissé avec du charbon actif de la cartouche de charbon actif selon l’invention.
Conformément aux Figures 1 à 3, un réservoir de compensation 1 selon l’invention pour de l’air 2 d’un système de refroidissement de batterie 3 selon l’invention présente un boîtier de réservoir 4 en matière plastique comportant une première coque 5 et une seconde coque 6 reliée à celle-ci. Dans la première coque 5 et/ou dans la seconde coque 6, un premier logement 7 (voirFIG. 3) est prévu ou réalisé, dans lequel une cartouche de séchage 8 est disposée par complémentarité de forme. Un agent de séchage non spécifié, par exemple de la zéolithe ou du gel de silice, est disposé dans la cartouche de séchage 8. En outre, le réservoir de compensation 1 selon l’invention présente une première soupape 9 par l’intermédiaire de laquelle, en cas de surpression régnant dans le réservoir de compensation 1, de l’air 2 provenant du réservoir de compensation 1 peut être expulsé dans l’environnement. De l’air frais 2a provenant de l’environnement arrive dans le réservoir de compensation 1 par l’intermédiaire d’une seconde soupape 10 en cas de dépression régnant dans le réservoir de compensation 1.
Dans la première coque 5 et/ou la seconde coque 6 est en outre réalisé un second logement 11 dans lequel une cartouche de charbon actif 12 selon l’invention (voir également laFIG. 4) est logée par complémentarité de forme. À la place de la cartouche de charbon actif 12, un monolithe de charbon actif alvéolaire 20, un filtre enroulé 21 avec du charbon actif 24 noyé dans celui-ci ou un filtre plissé 22 avec du charbon actif 24 noyé dans celui-ci peut également être disposé par complémentarité de forme dans le second logement 11.
Le réservoir de compensation 1 représenté possède donc le boîtier de réservoir 4 avec les deux logements 7, 11 qui y sont disposés et dans lesquels sont disposés la cartouche de séchage 8 ou la cartouche de charbon actif 12 ou le monolithe de charbon actif alvéolaire 20 ou le filtre enroulé 21 ou le filtre plissé 22. Dans la description des figures ci-après, il est principalement fait référence à la cartouche de charbon actif 12, mais toutes les affirmations sont également valables par analogie pour un monolithe de charbon actif 20 disposé à la place de la cartouche de charbon actif 12 ou un filtre enroulé 21 avec du charbon actif 24 noyé dans celui-ci ou un filtre plissé 22 avec du charbon actif (24) noyé dans celui-ci.
En cas de surpression régnant dans le réservoir de compensation 1, de l’air 2 s’écoule donc vers l’extérieur dans l’environnement à travers la première soupape 9 et la cartouche de charbon actif 12 disposée dans le second logement 11. L’expulsion de l’air 2 à travers la cartouche de charbon actif 12, le monolithe de charbon actif alvéolaire 20 ou le filtre enroulé 21 ou le filtre plissé 22 permet de retenir de manière fiable des polluants tels que par exemple des hydrocarbures. L’aspiration d’air frais 2a depuis l’environnement dans le réservoir de compensation 1 est effectuée par l’intermédiaire de la seconde soupape 10 et de la cartouche de séchage 8 dans laquelle l’air frais 2a aspiré est séché. Un capuchon de protection 28 positionné au niveau de l’entrée pour l’air frais 2a ou au niveau de la sortie pour l’air 2 empêche l’entrée de corps perturbateurs indésirables, de particules de saleté, etc.
La première soupape 9 est à cet effet disposée dans une paroi intermédiaire 13 qui sépare le second logement 11 de l’espace intérieur 16 du boîtier de réservoir 4. La seconde soupape 10, qui peut également être une soupape double, c’est-à-dire une soupape perméable dans les deux sens, est à cet effet disposée dans une paroi extérieure du boîtier de réservoir 4, laquelle paroi extérieure sépare le premier logement 7 de l’environnement. Assurément, la seconde soupape 10 décrite précédemment et une autre soupape de surpression par l’intermédiaire de laquelle de l’air 2 est expulsé depuis le réservoir de compensation 1 dans l’environnement peuvent également être disposées dans la paroi extérieure du boîtier de réservoir 4.
Si l’on continue d’observer laFIG. 3, on peut constater que respectivement un ressort 14 est disposé sur la cartouche de séchage 8 et sur la cartouche de charbon actif 12, lesquels ressorts précontraignent la cartouche de séchage 8 contre le boîtier de réservoir 4 et la cartouche de charbon actif 12 également contre le boîtier de réservoir 4, ici concrètement contre la paroi intermédiaire 13. Les deux ressorts 14 permettent d’obtenir une fixation sans vibration et donc sans claquement de la cartouche de séchage 8 et de la cartouche de charbon actif 12 dans le logement 7, 11 respectif. Cela permet en particulier d’améliorer le confort de l’utilisateur en raison de la réduction du bruit.
La cartouche de charbon actif 12 destinée à un réservoir de compensation 1 pour un système de refroidissement de batterie 3 présente un boîtier de cartouche 15 comportant un pot 17 et un couvercle 18 pouvant coulisser à l’intérieur dudit pot à la manière d’un piston, un fond de pot 25 du pot 17 et le couvercle 18 étant réalisés de manière à être perméables à l’air et étant en particulier recouverts de l’intérieur d’un tissu ou d’un non-tissé 19. À cet effet, le couvercle 18 et le fond de pot 25 présentent des ouvertures 27 (voirFIG. 4). Le non-tissé 19 est perméable à l’air et empêche en même temps une sortie indésirable du charbon actif 24 hors du boîtier de cartouche 15.
Le charbon actif 24 disposé dans le boîtier de cartouche 15 peut se présenter sous forme de produit en vrac (voirFIG. 4). Alternativement, le charbon actif 24 peut aussi se présenter sous la forme d’un monolithe de charbon actif alvéolaire 20 (voirFIG. 5) ou être noyé dans un filtre enroulé 21 (voirFIG. 6) ou dans un filtre plissé 22 (voirFIG. 7). Dans les deux derniers cas, le boîtier de cartouche 15 peut être supprimé. Selon laFIG. 4, le charbon actif 24 peut être compressé pour former le monolithe de charbon actif 20, tandis que, selon laFIG. 6, le charbon actif 24 peut être apposé sur un matériau de support 26, en particulier un non-tissé, du filtre enroulé 21. De la même manière, le charbon actif 24 peut également être apposé sur un matériau de support 26, en particulier un non-tissé, dans le cas d’un filtre plissé 22 selon laFIG. 7.
Un joint d’étanchéité 23 est disposé sur le fond de pot 25 du pot 17 pour assurer l’étanchéité par rapport à la paroi intermédiaire 13 du boîtier de réservoir 4 du réservoir de compensation 1. Le joint d’étanchéité 23 entoure alors la zone perméable à l’air sur le fond de pot 25. On obtient ainsi le fait que l’air 2 expulsé de l’espace intérieur 16 en raison d’une dilatation thermique du liquide de refroidissement due à la température s’écoule obligatoirement à travers la cartouche de charbon actif 12.
La première coque 5 et/ou la seconde coque 6 et/ou le boîtier de cartouche 15 peuvent être réalisés sous forme de pièces moulées par injection en matière plastique, ce qui permet non seulement une fabrication de haute qualité, mais également une fabrication peu coûteuse. Les deux coques 5, 6 peuvent être soudées ou collées l’une à l’autre, mais il est également envisageable, d’un point de vue purement théorique, que les deux coques 5, 6 soient reliées l’une à l’autre par l’intermédiaire de liaisons par clips ou de liaisons par vis, ce qui présente le grand avantage de pouvoir ouvrir le boîtier de réservoir 4 pour remplacer la cartouche de séchage 8 ou la cartouche de charbon actif 12 et de pouvoir continuer à utiliser ledit boîtier de réservoir après le remplacement de la cartouche de séchage 8 ou de la cartouche de charbon actif 12.
La première coque 5 et/ou la seconde coque 6 peuvent être réalisées en polyoxyméthylène (POM) ou en polycétone, c’est-à-dire en une matière plastique comportant une résistance élevée et une faible absorption d’humidité, ce qui est particulièrement avantageux, en particulier pour un réservoir de compensation 1 pour de l’air 2 d’un système de refroidissement de batterie 3. Afin d’augmenter encore la résistance et également la résistance à l’usure du boîtier de réservoir 4, la matière plastique des deux coques 5, 6 peut être renforcée de fibres, en particulier de fibres de verre.
Tout bien considéré, la cartouche de charbon actif 12 selon l’invention, le réservoir de compensation 1 selon l’invention et le système de refroidissement de batterie 3 selon l’invention permettent de créer une solution extrêmement économique, optimisée en termes d’espace de montage et facile à entretenir.

Claims (12)

  1. Cartouche de charbon actif (12) destinée à un réservoir de compensation (1) pour un système de refroidissement de batterie (3),
    - comportant un boîtier de cartouche (15) comportant un pot (17) et un couvercle (18), dans laquelle un fond de pot (25) du pot (17) et le couvercle (18) sont réalisés de manière à être perméables à l’air et sont en particulier recouverts de l’intérieur d’un tissu ou d’un non-tissé (19),
    - dans lequel du charbon actif (24) est disposé dans le boîtier de cartouche (15),
    - comportant un joint d’étanchéité (23) disposé sur le fond de pot (25) et permettant d’assurer l’étanchéité par rapport à une paroi intermédiaire (13) d’un boîtier de réservoir (4) du réservoir de compensation (1),
    - comportant un ressort (14) qui s’appuie sur le couvercle (18).
  2. Cartouche de charbon actif selon la revendication 1,caractérisée en ce quele charbon actif (24) est disposé en tant que produit en vrac dans le boîtier de cartouche (15).
  3. Cartouche de charbon actif selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce quele couvercle (18) peut coulisser dans le pot (17) à la manière d’un piston.
  4. Cartouche de charbon actif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce quele boîtier de cartouche (15) est réalisé en matière plastique.
  5. Réservoir de compensation (1) pour un système de refroidissement de batterie (3),
    - comportant un boîtier de réservoir (4) en matière plastique, comportant une première coque (5) et une seconde coque (6) reliée à celle-ci,
    - dans lequel un premier logement (7) est réalisé dans la première coque (5) et/ou dans la seconde coque (6),
    - comportant une cartouche de séchage (8) logée par complémentarité de forme dans le premier logement (7),
    - comportant une première soupape (9) par l’intermédiaire de laquelle, en cas de surpression régnant dans le réservoir de compensation (1), de l’air (2) provenant du réservoir de compensation (1) arrive dans l’environnement,
    - comportant une seconde soupape (10) par l’intermédiaire de laquelle, en cas de dépression régnant dans le réservoir de compensation (1), de l’air frais (2a) provenant de l’environnement arrive dans le réservoir de compensation (1),
    - dans lequel un second logement (11) est réalisé dans la première coque (5) et/ou dans la seconde coque (6),
    - dans lequel une cartouche de charbon actif (12) selon l’une des revendications précédentes ou un monolithe de charbon actif alvéolaire (20) ou un filtre enroulé (21) avec du charbon actif (24) noyé dans celui-ci ou un filtre plissé (22) avec du charbon actif (24) noyé dans celui-ci est logé par complémentarité de forme dans le second logement (11).
  6. Réservoir de compensation selon la revendication 5, caractérisé en ce quela première soupape (9) est disposée dans une paroi intermédiaire (13) qui sépare le second logement (11) d’un espace intérieur (16) du boîtier de réservoir (4).
  7. Réservoir de compensation selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu’un ressort (14) est prévu, lequel précontraint la cartouche de séchage (8) contre le boîtier de réservoir (4).
  8. Réservoir de compensation selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce
    -quela première coque (5) et/ou la seconde coque (6) sont réalisées sous forme de pièces moulées par injection en matière plastique, et/ou
    -quela première coque (5) et la seconde coque (6) sont soudées, clipsées, vissées ou collées l’une à l’autre.
  9. Réservoir de compensation selon l’une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce quela première coque (5) et/ou la seconde coque (6) sont réalisées en polyoxyméthylène (POM) ou en polycétone.
  10. Réservoir de compensation selon l’une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce quela première coque (5) et/ou la seconde coque (6) présentent des fibres de verre, en particulier une proportion de 25 % de fibres de verre dans la matière plastique.
  11. Réservoir de compensation selon l’une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce quela seconde soupape (10) est disposée dans une paroi extérieure du boîtier de réservoir (4), laquelle paroi extérieure sépare le premier logement (7) de l’environnement.
  12. Système de refroidissement de batterie (3) comportant un réservoir de compensation (1) selon l’une des revendications 5 à 11.
FR2413347A 2023-12-15 2024-12-03 Cartouche de charbon actif, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie Pending FR3157007A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023135281.4 2023-12-15
DE102023135281.4A DE102023135281A1 (de) 2023-12-15 2023-12-15 Aktivkohlekartusche, Ausgleichsbehälter und Batteriekühlungssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3157007A1 true FR3157007A1 (fr) 2025-06-20

Family

ID=95859356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2413347A Pending FR3157007A1 (fr) 2023-12-15 2024-12-03 Cartouche de charbon actif, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250316781A1 (fr)
JP (1) JP2025096248A (fr)
CN (1) CN120165088A (fr)
DE (1) DE102023135281A1 (fr)
FR (1) FR3157007A1 (fr)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8030211U1 (de) 1980-11-12 1981-03-19 F.A.S. Fabrik automatischer Schaltapparate Hans Jörgensen GmbH & Co, 2000 Hamburg Wechseleinsaetze fuer filter- und reinigungsgeraete
US4637881A (en) 1983-03-30 1987-01-20 Emerson Electric Co. Filter drier
KR101928990B1 (ko) 2018-06-12 2018-12-13 주식회사 케이엘티 다기능 에어브리더
DE102022113565B3 (de) 2022-05-30 2023-11-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebseinheit
DE102022113568A1 (de) 2022-05-30 2023-11-30 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kühlsystem für eine elektrische Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Ausgleichsbehälter für ein Kühlsystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023135281A1 (de) 2025-06-18
US20250316781A1 (en) 2025-10-09
CN120165088A (zh) 2025-06-17
JP2025096248A (ja) 2025-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2152531B1 (fr) Butée de suspension a élément filtrant et jambe de suspension comportant une telle butée
EP0903255B1 (fr) Dispositif de pompage et réservoir de carburant pour un véhicule automobile équipé d'un tel dispositif
EP0921025A1 (fr) Réservoir à carburant
EP1254692A1 (fr) Filtre a fluide pour moteur de vehicule automobile
EP2548624B2 (fr) Filtre à carburant avec compartiment inférieur de collecte d'eau et élément filtrant pour un tel filtre
FR2911798A1 (fr) Cartouche filtrante pour liquide, sous-ensemble de moteur comportant une telle cartouche.
FR2930898A1 (fr) Element de filtre et systeme de filtre notamment pour un moteur a combustion interne
EP1949950A1 (fr) Cartouche filtrante pour liquide, sous-ensemble de moteur comportant une telle cartouche.
FR3157007A1 (fr) Cartouche de charbon actif, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie
EP0798458A1 (fr) Dispositif de pompage immergé dans un réservoir pour véhicule automobile
EP0604320B1 (fr) Agencement pour le remplissage d'un réservoir associé à un dispositif de filtration des vapeurs de carburant
FR3157008A1 (fr) Dispositif de séchage, réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie
FR2759325A1 (fr) Dispositif de filtration d'air pour une installation de chauffage et/ou climatisation de vehicule automobile
FR3157010A1 (fr) Réservoir de compensation et système de refroidissement de batterie
FR3010492A1 (fr) Dispositif d'eclairage
EP1721622B2 (fr) Dispositif de traitement de l'air
FR2625284A1 (fr) Valve de regulation de la pression a l'interieur d'un reservoir de carburant
FR3069811B1 (fr) Dispositif de regulation de pression et son procede d'assemblage, pour un absorbeur de vapeurs de carburant
FR2912930A1 (fr) Dispositif pour la circulation d'air entre l'interieur d'une enceinte contenant de l'air et un fluide liquide, comprenant deux conduits distincts pour l'admission et l'echappement d'air
FR3157012A1 (fr) Vase d’expansion et système de refroidissement de batterie
FR2933876A1 (fr) Element de filtre et systeme de filtre, notamment pour un moteur a combustion interne
FR2886366A1 (fr) Systeme de mise a l'air de reservoir a liquide
FR3157009A1 (fr) Vase d’expansion
FR2915531A1 (fr) Element filtrant pour un filtre a air d'un moteur a combustion interne
FR2862116A1 (fr) Dispositif pour le filtrage et la limitation de debattements d'une tige d'amortisseur