INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La première presse à rouleaux 2a et la deuxième presse à rouleaux 2b peuvent être décalées spatialement par rapport à un mandrin d’enroulement 7 utilisé pour mettre en œuvre une étape d’enroulement E60 qui sera décrite plus loin. Ce décalage spatial est réalisé de sorte qu’une première distance entre la première presse à rouleaux 2a et le mandrin d’enroulement 7 soit strictement supérieure à une deuxième distance entre la deuxième presse à rouleaux 2b et le mandrin d’enroulement 7. Ainsi, il est possible de répartir spatialement les presses à rouleaux 2a, 2b, de manière à optimiser l’empreinte au sol d’un équipement permettant de mettre en œuvre le procédé de fabrication. Par ailleurs, et de manière avantageuse, la première presse à rouleaux 2a et la deuxième presse à rouleaux 2b peuvent être disposées l’une au-dessus de l’autre, et au-dessus du mandrin d’enroulement 7 dans le sens de la gravité universelle. Ainsi, et de manière synergique, il est possible de limiter l’empreinte au sol, tout en permettant l’introduction du premier empilement de bandes compressé 15 et du deuxième empilement de bandes compressé 25 au niveau du mandrin d’enroulement 7 par simple gravité. De plus, il est possible de limiter le dépôt de poussières sur la surface des empilements de bandes compressés 15, 25 avant de réaliser l’étape d’enroulement E60. Il est possible de mettre en œuvre l’étape de compression E33 soit par la compression simultanée des premier et deuxième empilements de bandes compressés 15, 25, soit par la compression séquentielle des premier et deuxième empilements de bandes compressés 15, 25.
Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de chauffage E35 dans laquelle la bande d’anode 11, la première bande de séparateur 13, la bande de cathode 21 et la deuxième bande de séparateur 23 sont chauffées à une température d’assemblage. De cette manière, la solidarisation de la bande d’anode 11, de la première bande de séparateur 13, de la bande de cathode 21 et de la deuxième bande de séparateur 23 est améliorée. Selon un mode de réalisation, la température d’assemblage est strictement supérieure à 10°C, et notamment strictement supérieure à une température ambiante normale. Par exemple, la température d’assemblage est comprise entre 10°C et 150°C, lors de l’étape de chauffage E35.
Afin d’améliorer la cohésion des empilements de bandes compressés 15, 25 après l’étape de chauffage E35 et/ou l’étape de compression E33, il peut être prévu qu’au moins une bande de séparateur choisie parmi la première bande de séparateur 13 et la deuxième bande de séparateur 23 comprenne un agent de liaison réparti sur tout ou partie d’une surface de contact de ladite au moins une bande de séparateur. Ledit agent de liaison est alors configuré pour faire adhérer ladite au moins une bande de séparateur avec la bande de cathode 21 ou avec la bande d’anode 11 au sein du premier empilement de bandes compressé 15 ou du deuxième empilement de bandes compressé 25, notamment lors de l’étape de formation E30. Par exemple, l’agent de liaison peut comprendre un composé céramique ou un polymère, comme par exemple l’aramide, le polyfluorure de vinylidène « PVDF », ou un copolymère comme le Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) « PVDF-HFP ».
Ensuite, chacun des premier et deuxième empilements de bandes compressé 15, 25 est maintenu tendu entre le guide d’empilement 4 et le mandrin d’enroulement 7. Des organes de mise en tension 38 peuvent pour cela être disposés entre la presse à rouleaux 2a, 2b et le mandrin d’enroulement 7. Ces organes de mise en tension 38 sont ainsi configurés pour maintenir au moins un empilement de bandes compressé choisi parmi le premier empilement de bandes compressé 15 et le deuxième empilement de bandes compressé 25, tendu entre le guide d’empilement 4 et le mandrin d’enroulement 7. De cette manière, il est possible de limiter la création de défaut lors de l’étape d’enroulement E60. En particulier, le fait de maintenir en tension les empilements de bandes compressés 15, 25 permet de maintenir un alignement entre deux empilements de bandes compressés 15, 25, et d’améliorer l’adhésion entre les deux empilements de bandes compressés 15, 25.
Une étape d’alignement secondaire E50 peut ensuite être mise œuvre. Lors de cette étape, lesdits premier empilement de bandes compressé 15 et deuxième empilement de bandes compressé 25 sont alignés l’un par rapport à l’autre latéralement le long de l’axe d’enroulement, ladite étape d’alignement secondaire E50 étant mise en œuvre avant l’étape d’enroulement E60 et après l’étape de compression. Généralement, l’étape d’alignement secondaire E50 est mise en œuvre par un ajustement de la position de chaque empilement de bandes compressé 15, 25 par rapport à l’autre empilement de bandes compressé 15, 25 ou aux autres empilements de bandes compressés s’il est prévu au moins un troisième empilement de bandes compressé de même nature que les premier et deuxième empilements de bandes compressés 15, 25, par exemple par un décalage latéral d’un empilement de bandes compressé le long de l’axe d’enroulement. De la même manière que pour l’étape d’alignement primaire E20, l’étape d’alignement secondaire E50 peut comprendre la mesure d’un décalage latéral entre le premier empilement de bandes compressé 15 et le deuxième empilement de bandes compressé 25, par exemple par un capteur d’alignement 12. L’alignement du premier empilement de bandes compressé 15 et du deuxième empilement de bandes compressé 25 peut alors être mis en œuvre par un décalage latéral du deuxième empilement de bandes compressé 25 par rapport au premier empilement de bandes compressé 15 de manière à maintenir une valeur dudit décalage latéral inférieure à 5 mm, et notamment inférieure à 2 mm, et plus particulièrement inférieure à 1mm.
Enfin, le procédé de fabrication comprend une étape d’enroulement E60 dans laquelle le premier empilement de bandes compressé 15 et le deuxième empilement de bandes compressé 25 sont enroulés ensemble, en se superposant l’un sur l’autre, autour d’un même mandrin d’enroulement 7 entraîné en rotation autour d’un axe d’enroulement durant l’étape d’enroulement E60. L’étape d’enroulement E60 permet notamment de former une cellule 1 de batterie cylindrique.
Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un procédé de fabrication permettant de superposer par enroulement, au moins deux empilements de bandes compressés de manière à former rapidement une cellule 1 pour dispositif de stockage d’énergie électrique, typiquement une cellule 1 de forme cylindrique. Par comparaison avec un procédé de fabrication formant une cellule 1 par un enroulement d’un seul empilement de bandes, l’enroulement simultané de plusieurs empilements de bandes déjà préformés par compression permet à la fois : de limiter la longueur des bandes à enrouler pour obtenir ladite cellule 1 de dispositif de stockage d’énergie électrique, permettant ainsi de limiter le phénomène d’ondulation des bandes dans leur largeur ; d’augmenter la vitesse de formation de chaque cellule 1 de dispositif de stockage d’énergie électrique pour une même vitesse de rotation du mandrin d’enroulement 7 ; et d’améliorer le contrôle de l’alignement des bandes avant l’étape d’enroulement E60.
En outre, la collerette 17 présente une troncature 34 au niveau de l’angle formé par les deux segments du coude. Cette troncature 34 est située sur la partie extérieure dudit coude et peut notamment correspondre à un chanfrein réalisé de façon usuelle. La troncature 34 permet de faciliter l’insertion de la collerette 17 dans la collerette 16 lorsque les faces extérieures du coude formé par la collerette 17 sont mises en appui sur les faces intérieures du coude formé par la collerette 16.Dans une variante de réalisation (non représentée), la languette saillante peut présenter une forme coudée comprenant un coude ayant un angle différent de 90°.
Dans le cadre de la présente invention, les éléments de liaison 7 et 9 peuvent être réalisés de différentes manières. De préférence, ils sont réalisés dans le même matériau que le tronçon central 3 et le dôme 5.
Dans un premier mode de réalisation particulier, l’élément de liaison 7 fait directement partie de la pièce formant le corps central 3 et est donc intégré dans le corps central 3. De même, l’élément de liaison 9 fait directement partie de la pièce formant le dôme 5 et est donc intégré dans le dôme 5.
En outre, dans un deuxième mode de réalisation particulier, ces éléments de liaison 7 et 9 sont des pièces individuelles rapportées. Dans ce cas, les éléments de liaison 7 et 9 sont fixés, de préférence soudées, respectivement, sur le tronçon central 3 et sur le dôme 5.
Il est également envisageable que l’un des éléments de liaison 7 et 9 soit un élément intégré et l’autre un élément rapporté.
Les éléments de liaison 7 et 9 sont soudés ensemble à l’extrémité saillante 8 de manière à former la soudure de la languette saillante 10A, 10B, 10C.
Cette soudure est réalisée à l’aide d’un cordon de soudure 13 représenté schématiquement par un trait épais sur les figures 2 à 4. Ce cordon de soudure 13 est formé à l’extrémité saillante 8 de la languette saillante 10A, 10B, 10C, au niveau de l’interface (c’est-à-dire des faces respectives en contact) entre les éléments de liaison 7 et 9 et représente la partie provenant de la fusion des parties soudées (ou d’un métal d’apport). Dans le cadre de la présente invention, on entend par profondeur P du cordon de soudure 13, la distance maximale de la partie fusionnée s’étendant vers l’intérieur de la matière dans la direction perpendiculaire à l’interface.
La soudure de la languette saillante 10A, 10B, 10C peut être réalisée par des procédés de soudage usuels, tels qu’un soudage de type MIG/MAG (pour « Metal Inert Gaz » et « Metal Active Gaz » en anglais), un soudage de type TIG (pour « Tungstène Inert Gaz » en anglais), ou un soudage par friction malaxage de type FSW (pour « Friction Stir Welding » en anglais).
De manière préférée, cette soudure est réalisée par soudage par friction malaxage qui est un procédé particulièrement adapté à l’aluminium, l’aluminium étant un matériau difficilement soudable.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, la languette saillante 10A, 10B, 10C présente une longueur L qui est supérieure ou égale à deux fois la profondeur P (maximale) du cordon de soudure 13.
Ainsi, la languette saillante 10A, 10B, 10C présente une longueur L suffisamment importante pour permettre plusieurs réouvertures de la cuve 2.
En effet, il est possible de découper une partie de l’extrémité de la languette saillante 10 comportant le cordon de soudure 13, comme précisé ci-dessous, afin de supprimer la liaison maintenant le tronçon central 3 et le dôme 5 assemblés. Ainsi, le tronçon central 3 et le dôme 5 peuvent être désassemblés, et la cuve 2 ouverte, ce qui permet d’accéder à l’intérieur de ladite cuve 2. De plus, la découpe de la languette saillante 10A, 10B, 10C est effectuée entièrement à l’extérieur de la cuve 2, ce qui évite de polluer l’intérieur de la cuve 2, notamment avec des copeaux émis lors de ladite découpe. En outre, la cuve 2 peut ensuite être assemblée de nouveau. En effet, pour ouvrir la cuve 2, il suffit de découper l’extrémité de la languette saillante 10A, 10B, 10C sur une longueur sensiblement égale à la profondeur P du cordon de soudure 13. Or, la languette saillante 10A, 10B, 10C présente une longueur au moins deux fois supérieures à la profondeur P. Par conséquent, après ouverture de la cuve 2, il reste suffisamment de longueur à la languette saillantes 10A, 10B, 10C pour être soudée à nouveau par l’intermédiaire d’un cordon de soudure 13.
Dans un mode de réalisation préféré, la languette saillante 10A, 10B, 10C présente une longueur L inférieure ou égale à dix fois la profondeur P du cordon de soudure 13, de manière à ne pas être (inutilement) trop longue et à ne pas augmenter l’encombrement à l’extérieur de la cuve 2.
De préférence, la languette saillante 10 présente une longueur totale L comprise entre trois et cinq fois la profondeur P (maximale) du cordon de soudure 13. Ce multiple correspond à un nombre moyen estimé d’ouvertures nécessaires de la cuve 2 au cours de sa durée de vie et permet de disposer d’une languette saillante 10A, 10B, 10C de taille limitée.
Ainsi, la cuve 2 peut être ouverte plusieurs fois au cours de sa vie et ce de manière propre, sans dégrader l’intérieur de la cuve 2. De plus, la longueur totale de la cuve n’est pas diminuée après chaque ouverture de ladite cuve 2 puisque la découpe est effectuée non pas sur le corps même de la cuve mais sur la languette saillante 10A, 10B, 10C. Cela permet notamment d’accéder aux systèmes S situés à l’intérieur de la cuve 2, par exemple pour effectuer des opérations de maintenance ou de dépannage.
Dans une réalisation particulière, la cuve 2 comporte deux dômes 5A, 5B dont chacun est fixé, de la manière décrite ci-dessus, à l’une des deux extrémités libres du tronçon central, comme représenté sur la . Ainsi, la cuve 2 peut être fermée à ses deux extrémités libres, ce qui peut permettre d’obtenir une cuve 2 présentant une enveloppe fermée, complètement hermétique.
Les tranchées 114 sont ensuite réalisées à travers la couche de matériau sacrificiel 108. Dans l’exemple de réalisation décrit ici, les tranchées 114 sont réalisées en mettant en œuvre une étape de photolithographie selon le motif souhaité des tranchées 114, puis une gravure à travers toute l’épaisseur de la couche de matériau sacrificiel 108. La gravure est stoppée sur le substrat 103. Le motif des tranchées 114 est tel qu’elles délimitent latéralement la portion 116 de la couche de matériau sacrificiel 108 dont le volume correspond au volume souhaité de la cavité 126 qui sera formée ultérieurement. Comme dans le premier mode de réalisation, ces étapes de photolithographie et gravure peuvent servir à la réalisation de plots de renforts destinés au maintien ultérieur de la paroi supérieure de la cavité 126. La géométrie des tranchées 114 est par exemple sensiblement similaire à celle des tranchées 114 précédemment décrites pour le premier mode de réalisation. Le masque utilisé pour la gravure des tranchées 114 est ensuite retiré .
Le matériau de remplissage 120 est ensuite déposé dans les tranchées 114 et également sur la couche de matériau sacrificiel 108. Dans l’exemple de réalisation décrit ici, le matériau de remplissage 120 correspond à du silicium, par exemple polycristallin, dopé ou non dopé. L’épaisseur de matériau de remplissage 120 déposée est par exemple égale à 3 µm. Le matériau sacrificiel de la couche 108 est apte à être gravé sélectivement vis-à-vis du matériau de remplissage 120.
Après le dépôt du matériau de remplissage 120, un recuit peut être mis en œuvre afin de relâcher les contraintes présentes dans le matériau de remplissage 120.
Une CMP est ensuite mise en œuvre afin de retirer une partie de l’épaisseur du matériau de remplissage 120 présent sur la couche de matériau sacrificiel 108. L’épaisseur restante de matériau de remplissage 120 présent sur la couche de matériau sacrificiel 108 forme la couche supérieure 110 dont une partie 118 est destinée à former la paroi supérieure de la cavité 126 (voir ). Cette CMP permet d’obtenir l’épaisseur souhaitée pour la couche supérieure 110, et également d’avoir une couche supérieure 110 présentant une bonne planéité. L’épaisseur restante du matériau de remplissage 120 formant la couche supérieure 110 est par exemple égale à 200 nm.
Comme représenté sur la , au moins un trou de libération 124 est ensuite réalisé à travers au moins la couche supérieure 110. Ce trou 124 est réalisé par photolithographie et gravure avec arrêt sur le matériau sacrificiel de la portion 116. Le masque de gravure utilisé pour réaliser le trou de libération 124 est ensuite retiré.
La portion 116 de matériau sacrificiel est ensuite gravée via le trou de libération 124. Dans l’exemple de réalisation décrit ici dans lequel le matériau sacrificiel correspond à de l’oxyde de silicium, la portion 116 est supprimée en mettant en œuvre une gravure en phase vapeur de HF. Cette gravure forme la cavité 126 délimitée latéralement par le matériau de remplissage 120 déposé dans les tranchées 114, par une paroi de fond formée par le substrat 103 (formant la couche inférieure), et par une paroi supérieure formée par la partie 118 de la couche supérieure 110. Les matériaux présents en face arrière du substrat 103 peuvent être supprimés.
Un procédé de réalisation d’un dispositif microélectronique au cours duquel est mis en œuvre le procédé de réalisation d’au moins une cavité au sein d’un empilement de matériau selon le deuxième mode de réalisation est décrit ci-dessous en lien avec les figures 20 à 22.
Les étapes précédemment décrites en lien avec la sont mises en œuvre et réalisent la structure représentée sur la .
Les tranchées 114 sont ensuite réalisées à travers la couche de matériau sacrificiel 108, puis le matériau de remplissage 120 est déposé dans les tranchées 114 et sur la couche de matériau sacrificiel 108. Une CMP permettant la formation de la couche supérieure 110 est ensuite mise en œuvre.
Le dispositif microélectronique 122 est ensuite réalisé sur la couche supérieure 110. Comme dans l’exemple de réalisation précédemment décrit, le dispositif 122 est réalisé en mettant en œuvre plusieurs étapes de dépôt de couches de matériaux, de photolithographie et de gravure de ces couches dont les caractéristiques et le nombre dépendent du dispositif 122 réalisé. Sur la , le dispositif 122 réalisé est représenté symboliquement sous la forme d’un rectangle.
Le procédé est ensuite achevé comme précédemment décrit, c’est-à-dire en réalisant le trou de libération 124 et en gravant la portion 116 via le trou de libération 124. La représente la structure obtenue à l’issue de ce procédé.
Dans tous les exemples de réalisation précédemment décrits, il est possible que le ou les trous de libération 124 réalisés soient obturés après la suppression de la portion 116 de matériau sacrificiel, par exemple par un dépôt d’un ou plusieurs matériaux d’obturation.
Dans les exemples de réalisation précédemment décrits, un seul dispositif microélectronique 122 est réalisé au-dessus de la cavité 126. En variante, il est possible que plusieurs dispositifs microélectroniques 122, par exemple de type MEMS ou des résonateurs, soient réalisés au-dessus de la cavité 126. Selon une autre variante, il est possible que le procédé forme simultanément plusieurs cavités 126 au-dessus desquelles un ou plusieurs dispositifs microélectroniques 122 peuvent être réalisés.
DISPOSITIF DE TRAITEMENT ELECTROCHIMIQUE DOTE D’UN SYSTEME D’ECLAIRAGE L’invention concerne le domaine du traitement électrochimique de substrats en vue de gravures ou de dépôts de matière. Elle concerne notamment le domaine de la fabrication de plaquettes de silicium poreux.
Avantageusement, l’épaisseur radiale E16 de la bague 16 est inférieure à la largeur L104 des encoches 100, de préférence inférieure à 50% de la largeur L104, de préférence encore inférieure à 35% de la largeur de l’encoche.
Un logement radial 50 de la couronne 22 et l’encoche 100 qui lui est associée forment ensemble un volume de réception V50 d’une bille de verrouillage 14.
Lorsqu’une bille de verrouillage 14 est montée dans un volume de réception V50, la bille de verrouillage est mobile radialement à l’axe longitudinal X12, parallèlement à l’axe A50, entre une position externe de déverrouillage et une position interne de verrouillage.
En position externe, comme visible sur la , la bille de verrouillage 14 fait partiellement saillie de la face radiale externe 82 de la bague 16. De plus, en position externe, la bille de verrouillage est en butée contre la butée externe 108 de l’encoche 100. Ainsi, en configuration montée de la bague 16 sur le corps mâle 12, la butée externe 108 empêche le déplacement de la bille de verrouillage vers l’extérieur, en particulier au-delà de sa position externe de déverrouillage, de manière que la bille de verrouillage ne peut sortir totalement hors du logement radial 50 par la face externe 46. En d’autres termes, la butée externe 108 limite le déplacement de la bille de verrouillage 14 radialement vers l’extérieur alors que la bille de verrouillage 14 est dans le logement radial 50.
En position interne, la bille de verrouillage fait partiellement saillie de la face interne 44 de la couronne 22 dans l’espace annulaire 40 mais ne fait pas saillie de la face externe 82 de la bague 16. En outre, dans cette position, la bille de verrouillage fait partiellement saillie de la face externe 46 de la couronne. En pratique, en position interne, la bille de verrouillage affleure avec la face externe 82 de la bague, comme visible sur la . De plus, en position interne, la bille de verrouillage est en butée contre la butée interne 54 du logement radial 50, de sorte à ne pas pouvoir se rapprocher davantage des axes longitudinaux X12 et X16.
Ainsi, les butées interne 54 et externe 108 forment des resserrements de retenue radiale des billes de verrouillage dans leur logement radial 50 et dans leur volume de réception V50. La butée interne 54 est formée exclusivement sur le corps mâle 12. La butée externe 108 est formée exclusivement sur la bague 16.
La paroi intérieure cylindrique 52 du logement radial 50 guide le mouvement radial de la bille de verrouillage 14 dans le volume de réception V50 entre ses positions interne et externe.
La bague 16 comprend une portion distale annulaire 110. En pratique, la portion distale annulaire de la bague s’étend longitudinalement selon l’axe X16 depuis la face avant 86 de la bague jusqu’au niveau du fond des encoches 100, c’est-à-dire jusqu’aux faces courbes 106 des encoches. En d’autres termes, la portion distale annulaire 110 constitue l’extrémité avant de la bague 16. En d’autres termes, la face courbe 106 en portion de cylindre de chaque encoche 100 est tangente avec la portion distale annulaire de la bague, selon l’axe longitudinal X16.
La bague 16 comprend des languettes 112, qui correspondent chacune à une portion d’extrémité de la bague, et en particulier, dans l’exemple du premier mode de réalisation, à une portion d’extrémité axiale proximale. Les languettes s’étendent depuis la portion distale annulaire 110 et sont délimitées chacune circonférentiellement par deux encoches longitudinales 100 adjacentes et longitudinalement par la face arrière 84 de la bague. Les languettes 112 constituent des portions flexibles de la bague qui sont élastiquement déformables relativement à la portion distale annulaire 110.
En pratique, chaque dent interne 90 est portée par une languette 112. Les extrémités libres arrières 91 correspondent donc aux extrémités axiales des languettes, et chaque languette comportent donc chacune une dent interne 90 qui fait saillie radialement vers l’intérieur depuis la face cylindrique interne 80 de la bague 16. Ainsi au niveau de chaque dent interne, l’épaisseur radiale de la languette 112 est supérieure à l’épaisseur radiale du reste de la languette, en particulier supérieure à l’épaisseur radiale de la languette au niveau longitudinal du fond de l’encoche 100. En d’autres termes, chaque dent interne 90 est portée par une extrémité libre arrière 91 d’une languette 112.
La longueur L92 est inférieure à la moitié de la longueur L100. Les dents 90 sont donc disposées à l’extrémité arrière des languettes 112.
La largeur circonférentielle des languettes 112, et la longueur maximale de chacune de ces languettes, mesurée selon l’axe longitudinal X16, entre la face arrière 84 et la face courbe 106 sont bien supérieures, c’est-à-dire au moins quatre fois supérieures, à l’épaisseur radiale E16 de la bague.
La portion distale annulaire 110 forme la face avant de la bague. Le diamètre interne de la portion distale annulaire, noté « D110 », est égal, au jeux radiaux de fonctionnement près, au diamètre D46 de la face externe 46 de la couronne 22, pour montage à jeu radial réduit de la portion distale annulaire 110 autour de la couronne 22.
La face avant 48 de la couronne et la face avant 86 de la bague sont affleurantes, selon l’axe longitudinal X12.