INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Module électrochimique, procédé de fabrication et Assemblage électrochimique correspondants La présente invention concerne un module électrochimique, du type comprenant
- au moins deux cellules électrochimiques chacune munie d’un conteneur et
- une bande de liaison reliant les cellules électrochimiques,
chaque cellule électrochimique étant munie de deux surfaces frontales et deux surfaces latérales.
On connaît de la demande de brevet WO2012/009145 un module électrochimique comprenant un empilement d’une pluralité de cellules électrochimiques et un ruban de retenue, ruban qui est adapté pour maintenir les cellules électrochimiques les unes par rapport aux autres. Le ruban de retenue s’étend autour de l’empilement de cellules électrochimiques et applique une force de compression sur cet empilement de cellules.
Un autre module électrochimique est connu de US10186729B2. Ce document divulgue un module électrochimique comprenant un empilement de cellules électrochimiques et un ruban de retenue en matière réticulable s’étendant autour de l’empilement. Le ruban de retenue a une faible largeur et s’étend autour de l’empilement selon une pluralité de couches superposées. Le ruban de retenue applique une force de compression sur l’empilement de cellules électrochimiques.
DE102013217903 divulgue un module électrochimique comprenant un empilement de cellules électrochimiques qui est entouré d’un ruban de liaison. Le ruban de liaison applique une force de compression sur l’empilement de cellules électrochimiques.
US8785018B2 décrit un module de batterie électrochimique. EP2492992A1 divulgue un ruban adhésif pour une cellule électrochimique qui est destiné à être utilisé à l’intérieur d’une telle cellule. WO2012088050A1 (EP2656431) décrit un module de cellules électrochimiques. WO2012041588A1 (EP2622668) décrit un procédé de serrer un accumulateur de Li-Ion et un accumulateur Li-Ion correspondant. DE102008059966A1 divulgue une batterie comprenant plusieurs cellules de batterie agencées en un ensemble de cellules. US2006093890A1 décrit un système de compression d’un empilement de piles à combustibles. EP1760806A2 décrit un module de batterie.
Les modules de cellules électrochimiques connus sont compliqués à assembler, ont un coût de fabrication élevé et des dimensions élevées pour une puissance et capacité électrique donnée.
L’invention a pour but de proposer un module électrochimique qui soit en particulier économique à fabriquer et compact.
A cet effet, l’invention a pour objet un module tel qu’indiqué ci-dessus, caractérisé en ce que la bande de liaison comprend un substrat et une couche adhésive, et en ce que la couche adhésive s’applique sur les surfaces latérales des cellules électrochimiques et sur une surface frontale, qui est une surface frontale d’extrémité, de deux des cellules électrochimiques.
L’unité de stockage peut en outre représenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la suspension métallique comprend deux bras, les seconds tronçons respectifs des deux bras étant décalés angulairement l’un par rapport à l’autre autour de l’axe central interne ;
- les premiers tronçons respectifs des deux bras forment une pièce en V ;
- le ou chaque second tronçon comprend une partie d’extrémité distale d’orientation sensiblement parallèle à l’axe central interne ;
- le ou chaque second tronçon est une tôle emboutie, la partie d’extrémité distale comportant une partie plate tournée vers la partie tubulaire externe et fixée à la partie tubulaire externe, et des bords dressés distaux se dressant à partir de la partie plate (45) à l’opposé de la partie tubulaire externe ;
- le ou chaque premier tronçon est une tôle emboutie comportant une partie de fond tournée vers le fond interne et fixée au fond interne, et des bords pliés se dressant à partir de la partie de fond à l’opposé du fond interne ;
- le second tronçon comprend une partie d’extrémité proximale sensiblement parallèle au premier tronçon, coopérant de manière télescopique avec le premier tronçon, et rigidement fixée au premier tronçon ;
- le réservoir externe comprend deux demi-réservoirs rigidement fixés l’un à l’autre le long d’une ligne à contour fermé, chaque demi-réservoir comprenant une portion de la partie tubulaire externe et une portion de chaque fond externe ;
- l’un des demi-réservoirs présente, pour le ou chaque bras, une zone plane à laquelle est fixé le second tronçon dudit bras ;
- le réservoir externe, considéré en section perpendiculairement à l’axe central externe hors de la ou chaque zone plane, définit un carré exinscrit, la ou chaque zone plane, considérée en section perpendiculairement à l’axe central externe, s’inscrivant dans ledit carré exinscrit ;
- chaque fond interne présente une zone centrale convexe vers le volume de réception de fluide cryogénique et une zone périphérique de révolution de forme obtenue en faisant circuler autour de l’axe central interne une courbe concave vers le volume de réception de fluide cryogénique ;
- le réservoir interne comprend un tirant central ayant des extrémités opposées, solidaires des deux fonds internes, le premier tronçon du ou de chaque bras étant rigidement fixé au tirant central ;
- le premier tronçon du ou de chaque bras est rigidement fixé directement en un point de fixation du fond interne, ledit point de fixation étant relativement plus éloigné du second tronçon qu’un centre géométrique du fond interne.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’une unité de stockage ayant les caractéristiques ci-dessus, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :
- obtention du réservoir interne et des demi-réservoirs formant le réservoir externe; - fixation du premier tronçon du ou de chaque bras au fond interne du réservoir interne; - dépose du réservoir interne dans l’un des demi-réservoirs; - fixation du second tronçon du ou de chaque bras à la portion de la partie tubulaire externe appartenant audit demi-réservoir ;
- dépose de l’autre demi-réservoir au-dessus du réservoir interne et fixation des deux demi-réservoirs l’un à l’autre.
Ce dispositif présente l’avantage de pouvoir régler mécaniquement une pression maximale de détente, permettant de ne pas avoir de dépassement de la pression en aval même en cas d’augmentation de la pression amont.
Cette architecture permet également un pilotage de la pression différentielle entre la ligne d’alimentation de dihydrogène 3 et la ligne d’alimentation de dioxygène 4. Cela permet d’améliorer la durée de vie des éléments constitutifs des piles à combustible en évitant les sollicitations mécaniques non désirées liées à une pression différentielle entre anode et cathode trop importante.
Dans le mode de réalisation de la , le dispositif de détente 6 est relié par une ligne de pilotage, désignée par la référence générale 8, à la ligne d’alimentation en dihydrogène 3. Le dispositif de détente 6 est également relié par une ligne de contrepression, désignée par la référence générale 9, reliée à la partie en aval du dispositif de détente 6 de la ligne d’alimentation en dioxygène 4.
Cela signifie que c’est la différence de pression entre la ligne d’alimentation en dihydrogène 3 et la ligne d’alimentation de dioxygène 4 qui régule l’ouverture du dispositif de détente 6. Le débit et la pression dans la ligne d’alimentation en dioxygène 4 sont directement régulés par l’ouverture du dispositif de détente 6 et notamment de la vanne réglante 7. Dans un mode de réalisation où le dispositif de détente 6 est un détendeur à dôme, c’est le dôme qui est relié par la ligne de pilotage 8 partant de la ligne d’alimentation en dihydrogène 3.
Le dispositif de détente 6 comprend ainsi une zone anode, désignée par la référence générale 10, en contact avec le dihydrogène, une zone cathode, désignée par la référence générale 11, en contact avec le dioxygène et un dispositif de séparation, désigné par la référence générale 12.
Le dispositif de séparation 12 permet de séparer la zone anode 10 et la zone cathode 11 tout en ayant une flexibilité permettant le pilotage de la vanne réglante 7 par son déplacement provoqué par la différence de pression entre la zone anode 10 et la zone cathode 11.
La ligne de pilotage 8 est ainsi reliée à la zone anode 10.
Le dispositif d’alimentation 2 peut être utilisé dans des zones requérant une sécurité accrue face au risque d’explosion ou risque ATEX. Dans ces conditions d’utilisation, il convient de prévenir tout contact entre le dihydrogène et le dioxygène et ce même en cas de défaillance d’élément du dispositif de détente 6, par exemple le dispositif de séparation 12.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de séparation 12 du dispositif de détente 6 comprend une première membrane, désignée par la référence générale 13, et une deuxième membrane, désignée par la référence générale 14. La première membrane 13 est en contact avec la zone anode 9 et la deuxième membrane 14 est en contact avec la zone cathode 11. La première membrane 13 et la deuxième membrane 14 sont par exemple des membranes métalliques.
La première membrane 13 et la deuxième membrane 14 ont des caractéristiques mécaniques, comme la raideur, choisies de façon à avoir une position tendant vers une position d’équilibre pour une différence de pression de 2 pour 1 entre respectivement la pression dans la ligne d’alimentation en dihydrogène 3 et la pression dans la ligne d’alimentation en dioxygène 4, de façon à ce que le dispositif d’alimentation 2 délivre les combustibles en proportion stœchiométrique pour la réaction dans la pile à combustible 1.
La première membrane 13 et la deuxième membrane 14 sont liées mécaniquement par un élément de liaison, désigné par la référence générale 15, c’est-à-dire que lorsque l’une se déplace, la seconde se déplace de la même amplitude et dans le même sens.
Dans le mode de réalisation de la , l’élément de liaison 15 est une tige. L’élément de liaison 15 est directement relié à la vanne réglante 7 et assure son pilotage.
La première membrane 13 et la deuxième membrane 14 définissent une zone intermembranaire, désignée par la référence générale 16. La zone intermembranaire 16 est reliée à l’atmosphère entourant le dispositif d’alimentation 2 par un évent, désignée par la référence générale 17, la zone intermembranaire 16 est alors à la pression atmosphérique. Ainsi, en cas de défaillance de la première membrane 13 ou de la deuxième membrane 14, le risque de mélange des fluides est écarté.
Dans le mode de réalisation de la , lors d’une défaillance de membrane, l’élément de liaison 15 prend une position de sécurité.
L’élément de liaison 15 comprend un dispositif de rappel élastique, désigné par la référence générale 18, par exemple un ressort, apte à placer l’élément de liaison 15 dans cette position prédéterminée dite de sécurité.
En effet, lors de la rupture d’une membrane, le différentiel de pression de part et d’autre du dispositif de séparation 12 est inférieur à la force exercée par le dispositif de rappel 18 ce qui permet de placer l’élément de liaison 15 dans la position prédéterminée de sécurité.
montre l’effet du déphasage sur la valeur de gain à la résonnance, pour δ = 0.5, dans le cas d’une force constante. On observe que la réponse du système peut être amplifiée (G > 1) ou atténuée (G < 1). Le plan gris correspond à δ = 0.
Un cas d’étude a été réalisé avec un engrenage composé d’une roue dentée dotée de 120 dents engrenant avec un pignon doté de 50 dents. L’angle de pression de l’engrenage est de 20° le ratio de contact est de 1,8 dans ce cas d’étude. Sur cette base, plusieurs profils d’engrenages d’un logiciel ont été comparés en calculant la raideur d’engrènement, l’erreur de transmission statique et l’erreur de transmission dynamique. Le modèle sur la base duquel sont comparés les différents profils d’engrenages est le profil numéro 5. Les différents profils sont classés en fonction de leur amplitude d’erreur de transmission (TE), crête à crête, de la plus faible à la plus élevée (le profil 1 ayant la valeur d’erreur de transmission TE crête à crête la plus faible, et le profil 8 la plus élevée).
Il ressort de la méthode d’analyse connue que l’on obtient la vibration la plus faible avec le profil dont la valeur TE crête à crête est la plus faible, dans ce cas profil 1 et que le niveau de vibration augmente progressivement avec la valeur TE, la plus élevée étant ici celle du profil 8.
L’erreur de transmission statique et la force appliquée a été calculée ici pour chacun des profils.
Les figures 4a et 4b présentent les premières harmoniques de l’erreur de transmission et de la force appliquée obtenus pour les différents profils d’engrenages.
La présente les première et deuxième harmoniques de raideur pour les différents profils d’engrenage.
La présente les valeurs de gain obtenus pour ces différents profils.
On peut remarquer que la valeur du gain du second profil est la plus élevée. Cela signifie que l’on s’attend à ce que la valeur de l’erreur de transmission dynamique (DTE) soit élevée avec une erreur de transmission statique (STE) inférieure.
Sur la , la zone grisée la plus foncée correspond à une zone d’amplification des vibrations, tandis que la zone grisée plus claire correspond à une zone d’atténuation.
En considérant que la force est l’élément de référence, les zones paramétriques sont représentées et chaque profil d’engrenage a été positionné en fonction des phases des raideurs (φn et φ2n).
On voit ainsi que le deuxième profil se trouve dans une zone d’amplification paramétrique. Ainsi, la réponse du système est amplifiée même avec une valeur d’erreur de transmission TE inférieure à celle du modèle original.
Les figures 7a et 7b présentent respectivement les niveaux de vibration en contour et en surface pour les différents profils d’engrenage étudiés en prenant en compte l’erreur de transmission dynamique.
On constate que la seule prise en compte de la valeur d’erreur de transmission statique, qui est favorable pour le profil numéro 2, conduit en fait à une amplification des vibrations. D’après les valeurs de gain, le positionnement paramétrique du déphasage entre les harmoniques de raideur, cette amplification est due au positionnement paramétrique des phases de raideur dans une zone d’amplification. Cela signifie que l’effet de l’interaction des harmoniques de la raideur doit être considérée lorsqu’on souhaite réduire les vibrations des engrenages.
En effet, l’atténuation des vibrations n’est pas garantie en modifiant le profil des engrenages si l’on se base uniquement sur le calcul de l’erreur de transmission statique.
Il faut éviter de choisir un profil d’engrenage qui se situe dans une zone d’amplification. La prise en compte de l’erreur de transmission dynamique s’avère donc nécessaire dans le choix des profils d’engrenage pour atténuer efficacement les vibrations, et donc le bruit émis.
Au-delà du profil d’engrenage, différents rapports de transmission ont été comparés. Pour évaluer et comparer les différents engrenages, la valeur du gain a encore été utilisée comme indicateur de l’amplification ou de l’atténuation de la réponse du système.
La valeur du maximum de cette fonction pour une hauteur h donnée, dépend du rayon r.
Comme dans l’état de la technique, la permittivité effective à rayon r donné, c’est-à-dire l’intégrale selon la variable h de la permittivité électrique relative locale entre 0 et h 0 , est une fonction du rayon r adaptée pour permettre l’interférence constructive recherchée, principe sur laquelle cette technologie d’antenne est fondée.
Comme illustré par la , pour la réalisation du substrat 6, on met de préférence en œuvre un procédé de fabrication additive, par exemple d’impression tridimensionnelle.
Le matériau constitutif du substrat 6 résulte de la combinaison d’au moins deux matériaux, respectivement un premier matériau, présentant une première permittivité relative basse, et un second matériau, présentant une seconde permittivité relative élevée.
La concentration relative des premier et second matériaux en un point est fonction des coordonnées h et r.
Par exemple et de préférence, le premier matériau est déposé de manière à présenter une pluralité de premiers interstices, certains desdits premiers interstices étant remplis par le second matériau et/ou le second matériau présente une pluralité de seconds interstices, certains desdits seconds interstices étant remplis par le premier matériau.
Par exemple, l’impression tridimensionnelle permet de structurer le substrat en cellules.
Pour réaliser la cellule 21, le premier matériau est déposé pour former les parois 32 de la cellule tout en ménageant un interstice 31, qui est laissé vide.
Pour réaliser la cellule 22, le premier matériau est déposé pour former les parois 34 de la cellule, tout en ménageant un interstice 33, ce dernier étant ensuite rempli avec le second matériau.
Pour réaliser la cellule 23, le second matériau est déposé pour former les parois 36 de la cellule tout en ménageant un interstice 35, ce dernier étant ensuite rempli avec le premier matériau.
Pour réaliser la cellule 24, le second matériau est déposé pour former les parois 37 de la cellule, sans ménager d’interstices. La cellule est pleine.
L’épaisseur des parois (et donc la dimension des interstices) est ajustée pour chaque cellule de manière à obtenir la valeur de la permittivité électrique relative locale recherchée, en tenant compte des propriétés des matériaux mis en œuvre.
Avantageusement, les premiers interstices et/ou les seconds interstices ont une dimension caractéristique qui dépend de la distance à l’axe et/ou de la distance au plan rayonnant et/ou au plan réflecteur.
Les premiers interstices et/ou les seconds interstices ont une forme parallélépipédique rectangle (en première approximation). En variante, ils ont une forme sphérique.
La plus grande dimension d’un interstice est inférieure λ/8, de préférence inférieure à λ/10, de préférence encore à inférieure à λ/15.
La structure du substrat présente, à cause de cette structure alvéolaire, une bonne résistance mécanique.
Selon une étape S1070, les données DAT relatives à l’équipement C n , à l’équipement connecté du piéton P, et aux équipements connectés respectifs des véhicules V n , V 2 et V 1 sont obtenus. Selon une étape S1170, la situation de trafic est déterminée à partir des données DAT obtenues.
L’objectif de la phase de calcul S1270 peut ici être de désengorger le rond-point. En d’autres termes, l’objectif de la phase de calcul peut être de réduire les heures d’arrivées estimées des véhicules V’ n , V n , V 2 et V 1 .
L’ensemble de consignes à destination des équipements connectés des véhicules connectés V n , V 2 et V 1 peut ainsi comprendre des consignes visant à simuler des feux de circulation routière. Par exemple, si le véhicule V 1 /V n se situe en périphérie du rond-point selon une première/n-ième entrée du rond-point, une consigne de mise à l’arrêt temporaire du véhicule V 1 /V n peut être générée, bien qu’il soit possible pour le véhicule V 1 /V n d’entrer dans un anneau du rond-point, afin de désengorger le rond-point avant une entrée du véhicule V 1 /V n dans l’anneau du rond-point. Si le véhicule V 2 se situe en périphérie du rond-point selon une seconde entrée du rond-point, une consigne d’engagement du véhicule V 2 dans le rond-point peut être générée.
Ainsi, selon une étape S1371/S1373, un message de recommandation indiquant une consigne de ralentissement et d’arrêt peut être généré pour l’équipement connecté du véhicule connecté V 1 /V n .
Selon une étape S1372, un message de recommandation indiquant une consigne d’engagement peut être généré pour l’équipement connecté du véhicule connecté V 2 .
Selon une étape S1374, un message de recommandation indiquant une consigne d’engagement peut être généré pour l’équipement connecté du véhicule connecté V 1 .
Ainsi, selon cet exemple, la situation de trafic peut être adaptée de façon dynamique, en temps réel afin de désengorger le rond-point. Selon certains modes de réalisation, les consignes peuvent être déterminées par l’algorithme d’intelligence artificielle afin d’adapter les consignes de feux de circulation routière virtuels en avance et d’éviter une formation des engorgements.
La représente un exemple d’équipement connecté 80 pour la mise en œuvre du procédé de la présente description selon un ou plusieurs modes de réalisation.
L’équipement connecté 80 est connecté au réseau de communications.
L’équipement connecté 80 comporte une interface d’entrée INP_E 81, un processeur PROC_E 82, une mémoire MEM_E 83 et une interface de sortie OUTP_E 84. L’équipement connecté 80 est par exemple un ordinateur de bord embarqué dans un véhicule. Alternativement, l’équipement connecté 80 peut être un téléphone mobile, un composant électronique, ou un autre appareil comportant le processeur PROC_E 82.
L’interface d’entrée INP_E 81 est configurée pour recevoir des données DAT_IN captées au sein de l’environnement routier. Les données DAT_IN peuvent être captées par un capteur intégré, ou non, à l’équipement d’utilisateur 80. Par exemple le capteur peut être un capteur GPS, un capteur RTK, un capteur lidar, une caméra intégrée, ou une combinaison de ces capteurs. Bien entendu, d’autres capteurs peuvent être envisagés.
L’interface d’entrée INP_E 81 est en outre configurée pour recevoir les messages de recommandation RECO_IN à destination de l’équipement connecté 80.
Le processeur PROC_E 82 est couplé de manière opérationnelle à l’interface d’entrée INP_E 81. Les données DAT_IN et les messages de recommandation RECO_IN reçus par l’interface d’entrée INP_E 81 sont transmis en entrée du processeur PROC_E 82.
La mémoire MEM_E 83 est couplée de manière opérationnelle au processeur PROC_E 82. La mémoire MEM_E 83 est configurée pour contenir des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par le processeur PROC_E 82, amènent le processeur PROC_E 82 à contrôler les interfaces d’entrée INP_E 81 et de sortie OUTP_E 84. Les instructions de contrôle de l’interface d’entrée INP_E 81 peuvent par exemple comprendre des instructions pour assurer la collecte des données DAT_IN et des messages de recommandation RECO_IN et le stockage des données DAT_IN, et des messages de recommandation RECO_IN dans la mémoire MEM_E 83. La collecte des données DAT_IN peut se faire de façon périodique. La période de collecte peut être fixée par le processeur PROC_E 82. La période de collecte peut dépendre des données DAT_IN. Les instructions de contrôle de l’interface de sortie OUTP 14 peuvent par exemple comprendre des instructions pour assurer la transmission de données DAT_OUT à l’unité de traitement 10. Les données DAT_OUT peuvent être égales aux données DAT_IN. Alternativement, le processeur PROC_E 82 peut assurer un filtrage des données DAT_IN. Dans ce cas, les données DAT_OUT peuvent par exemple être des données parmi les données DAT_IN jugées pertinentes. Un critère de pertinence est par exemple une comparaison à un seuil. Alternativement ou en combinaison, les données DAT_OUT peuvent correspondre à un paquet des données DAT_IN. Les données DAT_OUT peuvent être transmises de manière périodique à l’unité de traitement 10. La période de transmission des données DAT_OUT peut dépendre du type de données DAT_OUT.
En outre l’équipement connecté 80 peut être fonctionnellement relié à une interface d’utilisateur 90. L’interface d’utilisateur 90 peut être intégrée dans l’équipement connecté 80. Alternativement, l’interface d’utilisateur 90 peut être distincte de l’équipement connecté 80. Par exemple, l’interface d’utilisateur 90 peut un écran d’affichage et/ou un haut-parleur.