MÓDULO DE GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD QUE COMPRENDE UNA PLURALIDAD DE CÉLULAS ELECTROQUÍMICAS.

Módulo de generación de electricidad que comprende una pluralidad de células electroquímicas La presente invención concierne al ámbito de los módulos de generación de electricidad para vehículo automóvil, y en particular a un módulo de generación de electricidad que comprende una pluralidad de células electroquímicas y que es adecuado para un vehículo eléctrico o un vehículo híbrido. Un vehículo de propulsión o tracción híbrida está equipado generalmente con un motor de tracción de combustión interna y un motor de tracción eléctrica que es alimentado por un módulo de generación de electricidad embarcado a bordo del vehículo, y esto, con el fin de poder utilizar varias fuentes de energía. Tales módulos de generación de electricidad, o baterías, para vehículos híbridos o eléctricos pueden estar provistos de una pluralidad de conjuntos idénticos. Cada conjunto comprende células elementales electroquímicas que permiten producir energía eléctrica por reacciones químicas que se producen en los electrodos. Tales células elementales electroquímicas son particularmente ventajosas tanto en el plano energético como económicamente. Sin embargo, cada una de las células presentan un espesor así como una resistencia mecánica relativamente pequeños, lo que puede hacer difícil su ensamblaje y su posicionamiento relativos durante la fabricación de los módulos. Para facilitar la obtención de módulos de este tipo, por ejemplo tales como los presentados en los documentos JP- A1-2005-302501 y JP-A1-2005-302638, se han imaginado ya diferentes soluciones. Por otra parte, el resumen de la solicitud de patente JP-A1-2004-227921 describe un soporte para células elementales electroquímicas apiladas provisto de medios de apoyo inferior y superior. Cada medio de apoyo comprende dos barras rectilíneas ensambladas entre sí de manera que forman una cruz y provistas cada una en sus extremidades de un tetón de fijación, cooperando los tetones de fijación de un medio de apoyo con los tetones de fijación del otro medio de apoyo. Las barras y los tetones de fijación forman así soporte para las células elementales electroquímicas que son previamente soldadas entre sí de manera que quedan aplicadas una a otra por sus caras principales. Para más detalles sobre técnicas de soldadura de células elementales, se podrá referir por ejemplo al resumen de la solicitud de patente JP-A1-2004-253262. Un soporte de este tipo para células elementales electroquímicas presenta el inconveniente de proponer una disposición que necesita operaciones previas de soldadura de las células elementales, que son particularmente largas, difíciles y caras. Además, el ensamblaje de las placas en apoyo una contra otra no permite la obtención de un enfriamiento eficaz. La presente invención tiene entonces por objetivo poner remedio a estos inconvenientes, proponiendo un módulo de generación de electricidad que permita el ensamblaje de células elementales electroquímicas de manera particularmente segura, rápida, y eficaz, al tiempo que facilite el enfriamiento de las citadas células con el fin de aumentar las prestaciones y la duración de vida de servicio útil del módulo. El módulo de generación de electricidad de acuerdo con la invención está descrito en la reivindicación 1. Con una disposición de este tipo, se hace entonces posible obtener un módulo de generación de electricidad en el cual las células electroquímicas quedan situadas una respecto de otra de manera fácil y rápida, al tiempo que se asegura un enfriamiento satisfactorio de las citadas células. En efecto, la previsión de tales platos o placas permite no solamente asegurar el posicionamiento relativo de las células, sino igualmente conservar un espaciamiento constante entre ellas, con miras a una circulación de un gas de enfriamiento, por ejemplo aire. Además, la utilización de medios de puesta en tensión que mantienen por presión el posicionamiento relativo de las células elementales y de los platos de soporte permite liberarse de las operaciones de ensamblaje de las células entre sí particularmente difíciles y caras, tales como la soldadura, lo que facilita la obtención de un dispositivo particularmente económico. Preferentemente, cada plato de soporte está asociado al menos a dos células elementales dispuestas una a continuación de otra. Ventajosamente, el módulo está provisto de elementos de fricción montados entre las células elementales y los platos de soporte asociados. Tales elementos de fricción permiten aumentar la seguridad de mantenimiento en posición de las células elementales con respecto a los platos de soporte. En un modo de realización preferido, los elementos de fricción están constituidos por los platos de soporte, presentando los citados platos una rugosidad sensiblemente superior a la de las células elementales. 2   El módulo comprende al menos un elemento deformable elásticamente montado en apoyo contra una célula elemental superior. La utilización de un elemento deformable elásticamente de este tipo permite, así, liberarse de eventuales dilataciones térmicas diferenciales entre las células elementales, los platos de soporte y los medios de puesta en tensión. Además, este elemento deformable elásticamente permite igualmente absorber los defectos de tolerancias en el espesor de las células elementales, así como de eventuales variaciones del citado espesor en función de la carga o de la descarga de la célula. Preferentemente, el elemento deformable está realizado de material sintético flexible, estando realizados los platos de soporte de material sintético rígido. Los platos de soporte comprenden medios conductores de electricidad o aislantes. Los citados medios pueden estar realizados formando una sola y misma pieza con los platos de soporte, con el fin de simplificar el montaje del módulo. Preferentemente, el módulo comprende una base sobre el cual están montados los medios de puesta en tensión para el posicionamiento relativo de las citadas células elementales y de los platos de soporte. Ventajosamente, los platos de soporte están constituidos por ensamblaje de un marco de soporte de las células y de al menos una parte de conexión para unir eléctricamente entre sí las citadas células. La presente invención y sus ventajas se comprenderán mejor con el estudio de la descripción detallada de un modo de realización tomado a título de ejemplo en modo alguno limitativo e ilustrado por los dibujos anejos, en los cuales: - la figura 1 es una vista desde arriba esquemática de un módulo de generación de electricidad de acuerdo con un aspecto de la invención, y - las figuras 2 y 3 son respectivamente secciones según los ejes II-II y III-III del módulo de generación de electricidad de la figura 1. Refiriéndose a las figuras 1 a 3, se va a describir ahora un modo de realización del módulo de generación de electricidad designado por la referencia numérica general 1, y destinado especialmente a un vehículo automóvil eléctrico o también a un vehículo automóvil híbrido. El módulo 1 presenta, en vista desde arriba, una forma general rectangular y comprende aquí dos conjuntos 2 y 3 conectados entre sí y provistos cada uno de una pluralidad de células 4 elementales electroquímicas idénticas. Las células 4 están dispuestas de manera que forman, en cada uno de los conjuntos 2 y 3, dos filas verticales idénticas. Así, las células 4 de una fila están alineadas horizontalmente con las células de la otra fila de manera que forman pares de células. En la figura 1, una de las filas de células 4 del conjunto 2 no ha sido representada, en la zona inferior izquierda. Para producir energía, cada célula 4 comprende, de manera tradicional, un cátodo 5 y un ánodo 6 separados por un electrolito 7. El electrolito 7 puede estar constituido por un separador polímero del tipo membrana, empapado en un polímero electrolito líquido de tipo de disolvente orgánico con sal de litio. Para claridad de las figuras 2 y 3, los conjuntos 2 y 3 han sido representados cada uno con ocho células 4 elementales. Naturalmente, el número de células generalmente previsto en total es sensiblemente diferente. En efecto, la potencia necesaria para arrastrar un vehículo automóvil es de varias decenas de kilovatios, lo que necesita apilar un gran número de células 4. Para el conjunto 2 del módulo 1, a cada par de células 4 elementales está asociado un plato 8 de manera que asegura el soporte y el posicionamiento relativo de estas células 4. Los platos 8 de soporte, de forma general rectangular, pueden presentar un espesor relativamente reducido con respecto al de las células 4 con el fin de obtener un dispositivo 1 compacto. El citado espesor puede ser, por ejemplo, del orden del milímetro. El plato 8 está constituido por un marco 9 de soporte y dos piezas laterales... [Seguir leyendo]

1. Módulo de generación de electricidad provisto de una pluralidad de células elementales (4) electroquímicas, de platos de soporte (8) de las células elementales, comprendiendo los citados platos medios (29, 30) conductores de electricidad o aislantes para unir eléctricamente lengüetas de conexión de las células elementales, y de medios de puesta en tensión configurados para mantener por presión el posicionamiento relativo de las citadas células elemen- tales y de los platos de soporte y que comprenden placas (35, 36) que se apoyan contra las superficies superiores de los medios (29, 30) conductores de electricidad o aislantes superiores, caracterizado porque los platos de soporte forman tirante para dos células elementales consecutivas, porque comprende elementos (42) deformables elásticamente montados en apoyo contra las caras principales superiores de las células elementales superiores, y porque los medios de puesta en tensión comprenden, además, bridas (33, 34) en contacto contra las células elementales superiores y barras (41) de apoyo transversales, apoyándose las citadas barras (41) contra las caras principales superiores de las células elementales superiores por intermedio de los elementos (42) deformables. 2. Módulo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cada plato (8) de soporte soporta al menos dos células (4) elementales dispuestas una a continuación de otra. 3. Módulo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, provisto de elementos de fricción montados entre las células elementales y los platos de soporte asociados. 4. Módulo de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual los elementos de fricción están constituidos por los platos de soporte, presentando los citados platos una rugosidad superior a la de las células elementales. 5. Módulo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual los elementos deformables están realizados de material sintético flexible, estando realizados los platos de soporte de material sintético rígido. 6. Módulo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una base (24) sobre la cual están montados los medios de puesta en tensión para el posicionamiento relativo de las citadas células elementales y de los platos de soporte. 7. Módulo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual los platos de soporte están constituidos por ensamblaje de un marco (9) de soporte de las células y por al menos una parte (10, 11) de conexión para unir eléctricamente las citadas células entre sí. 6   7   8   9