INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’effet de différents alcools en solution hydroalcoolique sur les propriétés électrochimiques de composés viologènes et sur les performances de batteries à circulation selon l’invention dont le négolyte comprend un composé viologène, un sel support et un solvant de type solution hydroalcoolique a été investigué.
Plus précisément, l’effet de cinq différents alcools sur les propriétés électrochimiques de quatre types de viologènes est reporté dans les exemples ci-dessous, ainsi que les performances des batteries qui y sont associées. Le Tableau 1 montre le rôle de la composition de négolyte de la batterie à circulation selon l’invention en résumant les essais réalisés. En l’absence d’alcool, les viologènes montrent un comportement non-nernstien au deuxième électron alors que les mêmes molécules en présence d’un mélange hydro-alcoolique typique de l’invention démontrent un comportement réversible y compris au deuxième électron. Cette propriété permet de contrôler en puissance une batterie à circulation basée sur un électrolyte négatif utilisant cette famille de molécules.
Viologène Mélange hydro alcoolique Comportement nernstien pour les 2 électrons Essais en batterie AcV Eau Non x Eau/Isopropanol 80/20 Oui x SPrV Eau Non x Eau/Isopropanol 80/20 Oui x AcSPrV Eau Non x Eau/Isopropanol 80/20 Oui x MV Eau Non x Eau/Isopropanol 80/20 Oui Eau/Isopropanol 90/10 Oui Eau/Isopropanol 95/05 Non Eau/Méthanol 80/20 Oui Eau/Ethanol 60/40 Oui Eau/Ethanol 90/10 Non Eau/Ethanol 95/05 Non Eau/ ter t -Butanol 80/20 Oui x Eau/ ter t -Butanol 95/05 Non Eau/2-Butanol 91/09 Oui
Dans lequel : MV désigne le N, N’-diméthylviologène ( , c), SPrV le N,N’-disulfopropyl viologène ( , d), AcV le N,N’-diacétate viologène ( , e) et AcSPrV l’N-acétate-N’-sulfopropyl viologène ( , f).
Les exemples 1 à 7 qui suivent montrent le rôle des solutions hydroalcooliques dans l’amélioration des propriétés électrochimiques et des performances des électrolytes négatifs à base de composés viologène pour les batteries à circulation organiques-aqueuses.
Les propriétés électrochimiques des composés viologènes sont mesurées par voltampérométrie cyclique en milieu dilué. Les solutions testées en voltampérométrie cyclique sont composées de 1 mM de viologène et de 1 M de KCl dans la solution hydroalcoolique testée. Les solutions ainsi obtenues sont désaérées 20 min par un bullage d’azote. Les mesures sont réalisées sur une électrode de travail en carbone vitreux, l’électrode de référence est une électrode en Ag/AgCl et la contre électrode est une électrode de platine. Les voltampérogrammes sont enregistrés avec une vitesse de balayage de 20 mV/s.
Concernant les tests en batterie, chaque batterie est composée d’un négolyte composé de 0,4 à 0,5 M de composé iologène et de 1 M de KCl dans la solution hydroalcoolique testée et d’un posolyte composé de ferrocyanure de potassium ou de TEMPOsulfate de lithium. Les essais de ces batteries ont été menés dans une cellule électrochimique à circulation de laboratoire. Dans cette dernière, les électrodes sont des feutres de carbone traités thermiquement, de dimension 3x40x50 mm 3 . La membrane séparant les deux compartiments est une membrane en Nafion® N115 de 20 cm². Des cycles de charge/décharge sont répétés afin de mesurer l’évolution de la capacité de la batterie. Ces cycles sont réalisés en six étapes successives selon le protocole suivant :
On note que les ouvertures 13 traversantes de la paroi poreuse 12 de l’enceinte 6 sont des ouvertures 13 circulaires. Ces ouvertures 13 traversantes de la paroi poreuse 12 de l’enceinte 6 présentent un diamètre compris entre 0,5 et 15 mm, de préférence voisin de 10 mm. Au moins une partie des ouvertures 13 traversantes de la paroi poreuse 12 de l’enceinte 6 sont disposées au niveau d’une zone 22 de liaison de la paroi poreuse 12 à la seconde extrémité 9 de l’enceinte 6, pour éviter toute accumulation de particules à ce niveau.
La seconde extrémité 9 de l’enceinte 6 est quant à elle délimitée par au moins une pièce, montée mobile par rapport à la paroi poreuse 12 de l’enceinte 6 pour le passage de ladite seconde extrémité 9 d’une position fermée à une position ouverte ou inversement.
Dans les exemples représentés, la seconde extrémité 9 de l’enceinte 6 est une extrémité conique. Cette seconde extrémité 9 est délimitée par un cône 91 se raccordant par sa base 23 formant une surface plane à la paroi poreuse 12 de l’enceinte 6. Un tel fond plat de l’enceinte permet d’éviter une accumulation de particules dans l’enceinte 6. Le cône 91 est fixé de manière amovible à la paroi poreuse 12 de l’enceinte 6.
En position ouverte de la seconde extrémité 9 de l'enceinte 6, il est possible d’introduire la structure 3 flottante dans l’enceinte 6. La forme conique de cette seconde extrémité 9 aide à la pénétration de l’enceinte 6 dans le liquide. De même, la forme conique de la première extrémité 8 de l’enceinte 6 aide à la sortie du dispositif 1 du liquide 30.
Dans les exemples représentés, l’enceinte est en métal. La partie cylindrique de l’enceinte présente une hauteur de 200 mm et un diamètre de 153 mm.
En pratique, le fonctionnement d’un tel dispositif 1 est le suivant : on suppose que la première extrémité 8 de l’enceinte 6 depuis laquelle partent l’antenne constitutive du relais 25 de transmission et la tige 16 du système 7 d’accroche est fermée de manière étanche à l’air et à l’eau. On suppose également que la structure 3 flottante a été insérée dans l’enceinte 6 par la seconde extrémité 9 de l’enceinte 6.
Une première possibilité consiste à positionner cette enceinte 6 dans la cuve au niveau souhaité, à fixer l’enceinte 6 à la cuve à l’aide du système 7 d’accroche et en particulier à l’aide de l’organe 19 d’accrochage, puis à remplir la cuve en liquide 30 à surveiller.
Les données de position fournies par l’organe 4 de détermination de position sont adressées au moyen de l’émetteur 5 via le relais 25 de transmission au récepteur 24 et au module 28 électronique et/ou informatique de traitement des données fixés sur l’organe 19 d’accrochage du système 7 d’accroche. Les données peuvent, après traitement, et en particulier conversion des données de position en données correspondant à la masse volumique et/ou à la densité du liquide, à l’aide par exemple de tables de concordance appropriées tenant compte éventuellement également de la température, être affichées au niveau du module électronique et/ou informatique ou sur un terminal déporté.
La seconde possibilité de mise en œuvre consiste à introduire l’enceinte 6 du dispositif 1 dans une cuve 31 déjà remplie de liquide 30. Une fois l’enceinte disposée en position dans la cuve et fixée par son système 7 d’accroche à la cuve, la mesure s’opère de manière identique à ce qui a été décrit ci-dessus.
Dans tous les cas, la position finale de l'enceinte 6 à l'intérieur de la cuve doit être telle que de l'air est emprisonné à l'intérieur de l'enceinte 6.
PROCEDE DE PROTECTION D’UNE BATTERIE COMPORTANT AU MOINS UN MODULE DE PUISSANCE COMPRENANT AU MOINS DEUX CELLULES ELECTROCHIMIQUES Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un procédé de protection d’une batterie comportant au moins un module de puissance comprenant au moins deux cellules électrochimiques de même qu’un procédé de protection d’un réseau électrique alimenté par au moins une batterie ainsi protégée. La présente invention concerne aussi un réseau électrique protégé par un tel procédé.
De tels procédés et réseau électrique trouvent une application avantageuse mais non limitative pour des moyens de transport à propulsion électrique par une batterie de traction, notamment un véhicule automobile électrique ou hybride.
Art antérieur Il est connu d’utiliser des batteries comprenant des cellules électrochimiques regroupées dans un ou des modules de puissance, par exemple mais non limitativement comme batterie de traction d’un moyen de transport à propulsion électrique. Dans ce qui va suivre, il sera utilisé aussi bien le terme batterie que bloc-batterie pour désigner l’élément de stockage et de génération d’électricité composé de modules de puissance regroupant chacun plusieurs cellules électrochimiques.
Classiquement, une cellule électrochimique est composée de trois éléments : une cathode qui est chargée positivement, une anode qui est chargée négativement et un électrolyte. L’anode peut être sous la forme d’une “barrette” de lithium. Lorsqu’un contact est créé entre l’anode et la cathode, c’est à dire que l’anode et la cathode sont reliées par un fil en métal, il se produit un court-circuit.
Ce court-circuit force les électrons à se séparer des atomes de lithium. Il y a donc une réaction chimique, et création d’électrons et d’ions Li+. Les électrons sont attirés par la cathode et passent par le court-circuit : il y a création d’un courant électrique. Les ions Li+, qui sont chargés, migrent vers la cathode en passant par l’électrolyte.
Chaque cellule qui compose un module de puissance partie d’un bloc de batterie est une “petite batterie”, où se passent les réactions chimiques de transformation des atomes de lithium en ions et de libération d’électrons. Lorsqu’une batterie est chargée et qu’on la sollicite, par exemple dans le cas non limitatif d’un véhicule automobile à propulsion électrique, lorsqu’on appuie sur l’accélérateur du véhicule, les cathodes et les anodes de toutes les cellules sont mises en contact, et la réaction chimique s’opère, générant ainsi un courant électrique permettant d’alimenter le moteur électrique du véhicule.
Un mécanisme de commutation 24 permet de générer deux rapports, à savoir un premier rapport dans lequel l’organe tournant intermédiaire 44 immobilisé par un frein 36 pour réaliser un ratio de préférence supérieur à 3 :2 et inférieur à 2 :1, par exemple un ratio de 1,85, et deuxième rapport dans lequel l’organe tournant intermédiaire 44 est solidarisé à l’organe tournant d’entrée 40 par un embrayage 38 pour réaliser un ratio 1 :1. Le frein 36 et l’embrayage 38 sont de préférence progressifs pour assurer des transitions continues dans les changements de rapports.
L’organe tournant de sortie 42 du premier train épicycloïdal 22 est solidaire de l’organe tournant d’entrée 46 du deuxième train épicycloïdal 54 , qui est ici un pignon planétaire. L’organe tournant de sortie 4 8 du deuxième train épicycloïdal 54 , solidarisé à l’organe d’entrée du différentiel 56 , est un porte-satellites, dont les satellites 7 8 engrènent avec l’organe tournant d’entrée 46 et avec une couronne intermédiaire fixe constituant l’organe intermédiaire 50 du deuxième train épicycloïdal 54 . À titre indicatif, le rapport de réduction du deuxième train épicycloïdal peut être de l’ordre de 2 :1 à 4 :1, par exemple 3 :1.
Le deuxième train épicycloïdal 54 est optionnel et, dans l’hypothèse où il est omis, l’organe tournant de sortie 42 du premier train épicycloïdal 22 peut être solidarisé à l’organe d’entrée du différentiel 56 .
Selon l’invention, le premier train épicycloïdal 22 et l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 sont coaxiaux avec l’un des demi-arbres de sortie ( 20 , 21 ) du différentiel 56 , dit dans la suite demi-arbre de référence 20 , et entourent le demi-arbre de référence 20 , le premier train épicycloïdal 22 étant positionné, suivant l’axe de rotation 200 dit dans la suite axe référence, entre l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 et le différentiel de sortie 56 . Si le deuxième train épicycloïdal 54 est présent, il est également coaxial avec le demi-arbre de référence 20 et situé entre le premier train épicycloidal 22 et le différentiel 56 .
On a représenté sur la un palier de guidage 58 en rotation du demi-arbre de référence 20 par rapport au châssis de véhicule 82, autour d’un axe géométrique de référence du train moteur, qui est l’axe de révolution 200 du demi-arbre de référence 20, et qui est un axe transversal du véhicule dans lequel le train moteur 64 est monté. On a également illustré deux paliers de guidage 84, 86 de l’organe d’entrée du différentiel 56 par rapport au châssis 82 du véhicule, ces deux paliers étant situés par exemple de part et d’autre du différentiel 56 le long de l’axe de référence 200. Le palier de guidage 58 en rotation du demi-arbre de référence 20 est disposé de préférence de telle manière que le premier train épicycloïdal 22 se trouve axialement entre le palier de guidage 58 en rotation du demi-arbre de référence et le ou les paliers de guidage 84, 86 de l’organe d’entrée du différentiel de sortie 56. On prévoit en outre deux paliers 88, 90 distant l’un de l’autre le long de l’axe de référence 200 pour guider en rotation l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 et l’organe tournant d’entrée 40 du premier train épicycloïdal 22, et situés de préférence axialement de part et d’autre de cet organe de sortie 16 par rapport à l’axe de référence 200.
L’arbre moteur 32 de la machine électrique 62 est coaxial avec l’axe de rotation 100 de l’organe d’entrée 14 de l’étage réducteur 12 , parallèle au demi-arbre de référence 20 , distant du demi-arbre de référence 20 , et disposé axialement d’un même côté de l’organe d’entrée 14 de l’étage réducteur d’entrée 12 que le premier train épicycloïdal 22 . L’arbre moteur 32 est solidarisé en rotation à l’organe d’entrée 14 de l’étage réducteur d’entrée 12 par une interface 30 .
En projection sur un plan de référence contenant l’axe de référence 200 , la machine électrique 62 est en recouvrement au moins partiel avec le premier train épicycloïdal 22 et/ou le différentiel de sortie 56 .
Le train moteur 64 de véhicule automobile illustré sur la diffère de celui de la au niveau du premier train épicycloïdal 22 , dont l’organe tournant d’entrée 40 est une couronne planétaire, l’organe tournant intermédiaire 44 est un pignon planétaire et l’organe tournant de sortie 42 est un porte-satellite à une rangée de satellites 76 qui engrènent avec le pignon planétaire 44 et la couronne planétaire 40.
Le mécanisme de commutation, dans ce mode de réalisation, comporte un embrayage 38 pour solidariser l’organe tournant intermédiaire à l’organe tournant d’entrée 40 et réaliser un rapport de transmission de 1 :1, et un frein 36 pour immobiliser en rotation l’organe tournant intermédiaire 44 , et générer un rapport de réduction qui est ici, par exemple, compris entre 3 :2 et 2 :1. Comme pour le premier mode de réalisation, les axes de rotation 200 d’un des demi-arbres 20 , 21 de sortie du différentiel 56 , dit demi-arbre de référence 20 , du premier train épicycloïdal 22 et de l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 sont coaxiaux et sont parallèles à l’axe de rotation 1 00 de l’arbre moteur 32 et de l’organe d’entrée 14 de l’étage réducteur d’entrée 12 . Le guidage en rotation de l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 et de l’organe tournant d’entrée 40 sur premier train épicycloïdal 22 par rapport au châssis du véhicule 82 (ou par rapport à un carter de l’ensemble de propulsion) est assuré de préférence par deux paliers 88 , 90 distants axialement l’un de l’autre, qui ont été illustrés ici axialement d’un même côté de l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 , à savoir entre l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 et le premier train épicycloïdal 22 .
Dans les deux modes de réalisation, on dispose de façon compacte un organe de sortie 16 d’un étage réducteur d’entrée 12 , un premier train épicycloïdal commutable 22 , et le cas échéant un deuxième train épicycloïdal 54 de préférence non commutable de façon coaxiale autour d’un axe de rotation d’un demi-arbre de sortie 20 d’un différentiel de sortie 56 du mécanisme de transmission 10 , autour du demi-arbre de sortie 20 . On permet en outre de positionner la machine électrique 62 d’entraînement de ce mécanisme de transmission parallèlement à l’axe de rotation du demi-arbre 20 , à distance de celui-ci, et en superposition partielle ou totale avec le train épicycloïdal commutable 22 , le cas échéant le deuxième train épicycloïdal 54 , et/ou le différentiel de sortie 56 .
On peut prévoir de donner au premier train épicycloïdal commutable 22 une fonction de frein de stationnement, en appliquant conjointement le frein 36 et l’embrayage 38 . Cette disposition offre l’avantage d’une démultiplication importante du couple, mais nécessite que le frein 36 et l’embrayage 38 soient du type normalement fermé, ce qui n’est pas toujours souhaitable. Alternativement, il est également possible de prévoir un frein de stationnement dédié, qui peut être disposé par exemple au niveau de l’organe d’entrée du différentiel 56 , ou au niveau de l’organe de sortie du premier train épicycloïdal commutable 22 . Cette solution, offre l’avantage de permettre que le frein 36 et l’embrayage 38 soient du type normalement ouvert, ou que l’un d’entre eux soit du type normalement ouvert et l’autre du type normalement fermé.
Dans les deux modes de réalisation, le frein 36 et l’embrayage 38 du mécanisme de commutation 24 sont situés dans une même zone, ici d’un côté de l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 opposé au premier train épicycloïdal 22 . D’autres positionnements son possible, par exemple entre l’organe de sortie 16 de l’étage réducteur d’entrée 12 et le premier train épicycloïdal 22 .
Système de sécurité pour prise de remplissage à connexion rapide pour gaz à haute pression. Domaine technique de l’invention L’invention concerne un système de sécurité, notamment dans le cas de systèmes de serrage ou de coupleurs à fermeture rapide, destiné au remplissage de bouteilles de gaz, principalement gaz de l’air, sous haute pression, à partir de 200 bars, et plus particulièrement pour des bouteilles disposant d’un robinet mâle.
Problème technique La prise à fermeture rapide présente aujourd’hui sur le marché dans le domaine d’application présenté ci-dessus permet aux opérateurs de gagner un temps non négligeable, par rapport aux prises vissées, mais présentes des déficiences de sécurité inhérents à leur conception. Le risque principal réside donc dans le décrochement de la prise lors du remplissage de la bouteille si la prise a mal été positionnée par l’opérateur. Cet arrachement soudain de la prise peut causer des dégâts physiques et matériels importants, notamment avec l’effet « coup de fouet », dû au gaz s’échappant sous pression, voire une combustion instantanée dans le cas de remplissage d’oxygène. Par conséquent, le but de cette invention est de proposer un système de verrouillage de la prise pour coupler la prise sur le robinet, que l’opérateur se voit obligé d’effectuer pour effectuer l’opération de remplissage.
De plus, la prise pouvant être utilisée dans certains cas dans le domaine médical ou alimentaire, les composants en contact avec le gaz doivent être fabriqués dans des matériaux en adéquation avec les contraintes que représentent ces domaines.
Solution technique L’invention consiste en une bague de sécurité placée entre l’about et les mâchoires mobiles. En position de repos, la bague de sécurité est placée de manière à empêcher les mouvements radiaux des mâchoires mobiles, et permet donc le passage de la prise pour approcher le robinet. Lorsque l’about entre en contact avec la face du robinet, celui-ci recule en même temps que la bague de sécurité. Le recul de la bague de sécurité permet alors de libérer le mouvement radial des mâchoires mobiles qui peuvent donc accrocher sur les filets extérieurs du robinet. La douille de verrouillage est guidée axialement dans une rainure du corps HP à l’aide d’une vis placée sur la douille et assistée d’un ressort pour faciliter la tâche de l’opérateur. L’avancement de la douille a alors pour effet de plaquer les mâchoires vers le filetage extérieur du robinet et ainsi bloquer l’ouverture des mâchoires, rendant alors impossible une ouverture inopinée. Un verrouillage de la douille doit être effectué en lui imposant une rotation d’un quart de tour pour, confirmé par une gravure sur la douille. Un troisième niveau de sécurité, nommé autobloquant, se déclenche dès les premiers bars de remplissage. Le robinet a naturellement tendance à vouloir reculer sous l’effet de la pression mais est retenu par les mâchoires. L’angle d’incidence du filetage des mâchoires permet alors un léger glissement vers l’extérieur, et donc de plaquer l’extérieur des mâchoires contre la douille, ce qui a pour effet de bloquer la douille en position. L’opérateur ne peut alors plus actionner la douille intentionnellement ou par erreur. A contrario, si la prise est mal positionnée sur le robinet, la bague de sécurité ne peut pas suffisamment reculer et les mâchoires ne s'accrochent pas sur le robinet. Il est alors impossible d’actionner la douille et donc de bloquer les mâchoires sur le robinet.
Selon le mode de réalisation ici présenté, les moyens de déplacement comprennent au moins un organe élastique 16, un levier 8 et un actionneur 20.
Selon l’exemple ici présenté, les moyens de déplacement comprennent deux organes élastiques 16a et 16b.
De plus, selon l’exemple ici présenté, les organes élastiques 16a et 16b sont des ressorts à spirales. De même, l’actionneur 20 peut être un bouton poussoir.
Tel que cela est représenté sur les figures, le levier 8 est fixé à l’actionneur 20 par une vis. Ainsi, le levier 8 et l’actionneur 20 sont solidaires en translation.
Une extrémité du levier 8 présente une forme de fourche à deux dents. Cette extrémité est adaptée pour être positionnée contre l’épaulement 69 pour déplacer en translation l’organe de couplage 6, entre la première position de couplage et la deuxième position de couplage.
Plus précisément, un appui d’un utilisateur sur l’actionneur permet de déplacer en translation le levier 8 pour passer de la première position de couplage à la deuxième position de couplage.
Les deux organes élastiques 16a et 16b, sont positionnés de manière à contrer le mouvement de l’actionneur. Ainsi, les deux organes élastiques 16a et 16b maintiennent le levier 8 en première position de couplage. En d’autres termes, les organes élastiques 16a et 16b maintiennent le levier 8 en première position (i.e. il nécessaire qu’un utilisateur maintienne un appui sur l’actionneur 20 pour positionner et maintenir le levier en deuxième position. En d’autres termes encore, les organes élastiques 16a et 16b exercent un effort sur le levier 8 pour le positionner automatiquement en première position
Appareil culinaire
Selon un deuxième aspect, tel que représenté sur les figures 8 et 9, l’invention concerne aussi un appareil culinaire 100 mélangeur et/ou broyeur comprenant un dispositif d’entrainement 1 selon l’invention.
L’appareil culinaire 100 comprend un bol 101 et un couvercle 102 conçu et configuré pour fermer le bol 101.
Selon le mode de réalisation ici présenté, le dispositif d’entrainement 1 est contenu dans le couvercle 102.
En sus, l’appareil culinaire 100 peut comprendre d’un bras de travail des aliments pour mélanger ou broyer. Un bras de travail des aliments est positionné dans le bol 101 et connecté à l’organe d’entrainement 30 du dispositif d’entrainement 1.
Le fonctionnement va maintenant être décrit en considérant que le dispositif d’entrainement 1 est intégré dans un appareil culinaire 100. Bien entendu le fonctionnement du dispositif d’entrainement 1 ne change pas, qu’il soit ou non intégré dans un appareil culinaire 100.
Comme indiqué précédemment, le levier 8 positionne naturellement (par défaut) l’organe de couplage 6 dans la première position de couplage. Dans cette position seule une rotation unidirectionnelle est permise.
Cette position est préférable pour découper des aliments durs, comme par exemple des noisettes. Ainsi typiquement, pour découper des aliments durs un utilisateur connectera un bras de travail muni de lames tranchantes à l’organe d’entraînement 30.
30 min de relaxation (sans imposer ni courant ni tension), Charge à courant constant jusqu’à ce que la tension atteigne une valeur U max , Charge à potentiel constant U max jusqu’à ce que le courant ait atteint 50 mA, 30 min de relaxation, Décharge à courant constant jusqu’à ce que la tension atteigne une valeur U min , Décharge à potentiel constant U min jusqu’à ce que le courant ait atteint -50 mA.
Le Tableau 2 présente la liste des batteries testées et la composition des électrolytes dans les exemples 1 à 7.