INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La valeur minimale d’état de charge est 0 %, ce qui signifie que la batterie est totalement déchargée. La valeur maximale d’état de charge est 100 %, ce qui signifie que la batterie est totalement chargée.
De préférence, la batterie est un organe d’un équipement d'alimentation électrique de secours d’une installation choisie parmi un centre de données, ou « data center » en anglais, un hôpital, une centrale nucléaire et un central téléphonique et/ou internet.
Notamment, la méthode peut être avantageusement mise en œuvre dans une pièce dont la température est non régulée, en particulier dans la variante où le modèle prédictif est dépendant de la température de l’électrolyte.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture des exemples de mise en œuvre du procédé qui vont suivre, et du dessin annexé dans lequel :
et sont des graphiques représentant l’évolution du potentiel de l’électrode positive en dioxyde de plomb et du potentiel de l’électrode négative en plomb respectivement en fonction du temps pour une durée d’autodécharge de 49 jours à une température de 25 °C,
est un graphique représentant l’évolution de la masse volumique de l’électrolyte mesurée et simulée au moyen du modèle prédictif (ordonnée de gauche) et l’évolution de l’état de charge de la batterie (ordonnée de droite) en fonction du temps pour une durée d’autodécharge de 49 jours à une température de 25 °C,
et sont des graphiques représentant l’évolution du potentiel de l’électrode positive en dioxyde de plomb et du potentiel de l’électrode négative en plomb respectivement en fonction du temps pour une durée d’autodécharge de 34 jours à une température de 35 °C,
est un graphique représentant l’évolution de la masse volumique de l’électrolyte mesurée et simulée au moyen du modèle prédictif (ordonnée de gauche) et l’évolution de l’état de charge de la batterie (ordonnée de droite) en fonction du temps pour une durée d’autodécharge de 34 jours à une température de 35 °C,
De nombreux objets manufacturés sont recouverts d’une fine couche de métal noble, généralement dénommée placage, afin d’améliorer leurs propriétés, notamment leur aspect, leurs propriétés de conduction, leur tenue mécanique, etc… La plupart du temps, le métal noble utilisé est de l’or, ou un alliage à base d’or, de l’argent, ou un alliage à base d’argent, ou encore d’autres métaux nobles comme le palladium, le platine, ou le rhodium, éventuellement sous forme d’alliages.
En raison de la grande valeur de ces métaux nobles, leur récupération est généralement recherchée afin de les ré-utiliser dans le processus de fabrication d’objets neufs.
Par analogie, la récupération de métaux nobles à partir de minerais est largement documentée. Elle est généralement effectuée à échelle industrielle sur de très grandes quantités de minerais dans lesquels les métaux nobles sont contenus en faible quantité, classiquement de l’ordre de quelques grammes d’or par tonne de minerai. Ainsi, il est connu de récupérer le métal noble en broyant finement les minerais afin de libérer le métal emprisonné dans une gangue, puis en obtenant la dissolution du métal à l’aide d’un réactif généralement oxydant. Dans le cas de l’or, des réactifs hautement toxiques comme les cyanures ou hautement corrosifs comme le chlore en milieu acide sont utilisés. Or, ces réactifs posent d’importants problèmes environnementaux, qui en outre empêchent le développement de nouvelles unités de récupération des métaux nobles dans les pays occidentaux comme la France.
Par ailleurs, ces méthodes sont difficiles à mettre en œuvre pour le traitement plus spécifique des déchets industriels. En effet, d’autres métaux tels que le fer, cuivre, zinc, nickel, aluminium, cobalt, ou alliages comme par exemple le laiton sont présents dans la plupart des déchets industriels, et sont également attaqués par le réactif, souvent en premier lieu. Ceci a pour effet de conduire à une consommation excessive de réactifs et de complexifier le processus.
Par exemple, il a été développé des techniques hydrométallurgiques pour récupérer le métal noble à partir de faibles quantités de déchets. Ces techniques proposent la mise en solution des métaux nobles, afin de les récupérer ensuite de manière sélective. Elles reposent le plus souvent sur une première étape de dissolution totale des métaux de base, c’est-à-dire distincts des métaux nobles, tels que le fer, le cuivre, ou le zinc, puis une étape ultérieure de mise en solution des métaux nobles.
Il est également connu que les déchets riches en or et les déchets tels que les fusibles, notamment à base de cuivre, peuvent être traités de manière efficace par pyrométallurgie. Cependant, cette technique est incompatible avec certains alliages tels que le kovar ou le zamak, ou avec certains supports. Par exemple, des supports organiques génèrent des dioxines lors de la pyrolyse ou de la combustion, tandis que des supports inorganiques génèrent des résidus inexploitables.
Ainsi, à la connaissance des inventeurs, aucun procédé efficace ne fait consensus pour les déchets industriels, et ce malgré une teneur massique en métal noble souvent bien supérieure à celle d’un minerai, allant jusqu’à quelques kg de métal noble par tonne de déchet. En conséquence, de nombreux déchets ne sont pas traités, et les métaux nobles qu’ils renferment sont perdus.
Malgré de nombreuses alternatives étudiées, peu d’entre elles permettent un rendement de récupération des métaux nobles à partir de déchets industriels satisfaisant au regard de la quantité et du coût des réactifs utilisés.
Comme précisé ci-dessus, l’invention s’intéresse tout particulièrement à la récupération des métaux nobles présents dans des couches de placage à l’image de celles figurant notamment sur les cartes à puce.
Généralement, ces objets manufacturés comportent une couche de placage à base de métal noble déposée en surface d’une couche annexe métallique ou le plus souvent un empilement de plusieurs couches de métaux distincts d’un métal noble, par exemple le fer, le nickel et le cuivre, qui peuvent être dénommés métaux de base. Par exemple, les puces telles que mises en œuvre dans les cartes à puce sont généralement formées d’un empilement de plusieurs couches métalliques, avec en général la couche supérieure étant en métal noble, déposé sur une couche de nickel elle-même déposée sur le support, généralement formé de cuivre.
Parmi les approches connues pour récupérer le métal noble d’un placage, certaines proposent de récupérer le métal noble en procédant à la dissolution de la couche ou de l’ensemble des couches à base de métaux de base associés. Ainsi, Gontijo et al . [1] décrit un procédé de récupération de l’or présent sur des broches de connexion par dissolution successive de tous les métaux présents dans les couches sous-jacentes, pour obtenir au final plusieurs solutions respectives de l’ensemble des métaux de base à l’état de solutés et l’or à l’état solide.
Or, il serait également bénéfique lors d’une telle opération de pouvoir récupérer également certains de ces métaux de base, également coûteux, à l’état non solubilisé à l’image par exemple du cuivre. Dans cet objectif, le document WO 2020/245736 décrit un procédé basé sur une électrodissolution du nickel afin de récupérer sélectivement le métal du placage et le métal de base pouvant être à base de cuivre. Cependant, ce procédé nécessite une installation spécifique, difficile à maitriser car les pièces à traiter doivent être placées dans un panier conducteur relié à l’anode d’un générateur. En outre, des pièces sur support non conducteur tel qu’un support plastique ne peuvent pas être traitées par cette méthode.
Par conséquent, il existe un besoin pour un procédé simple de mise en œuvre et non limité en terme de nature de support, permettant de solubiliser sélectivement un métal de base, notamment le nickel, lorsqu’une couche de celui-ci est mise en œuvre sous une forme associée à une couche de cuivre, de manière à permettre la préservation d’une quantité importante de ce cuivre sous une forme non solubilisée.
Il existe également un besoin de pouvoir tirer profit de ce procédé à des fins de récupération des métaux nobles présents dans les placages combinés à des couches juxtaposées de nickel et de cuivre.
Ainsi, la présente invention concerne un procédé utile pour solubiliser sélectivement une couche à base de nickel d’un empilement multicouche disposé en surface d’un support inerte plan, ledit empilement comportant outre ladite couche à base de nickel, au moins une couche à base de cuivre dont une face est en contact avec tout ou partie d’une face de ladite couche à base de nickel et étant au moins en partie intercalée entre ledit support inerte et ladite couche à base de nickel, caractérisé en ce que ledit procédé comprend la mise en contact d’au moins ladite couche à base de nickel et de préférence ledit empilement multicouche avec une solution de traitement aqueuse comprenant au moins 10% en poids d’acide sulfurique par rapport à son poids total et au moins de 2 % à 6 % en poids d’agent oxydant par rapport à son poids total, pour solubiliser sélectivement du nickel de ladite couche à base de nickel et préserver du cuivre solidaire dudit support inerte et le cas échéant récupérer à l’issu de ladite solubilisation, ledit support doté de cuivre.
Comme exemplifié ci-après, le procédé de l’invention permet de solubiliser au moins 50% en poids du nickel de la couche à base de nickel et préserver au moins 70 % en poids du cuivre de la couche à base cuivre.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le carénage de carter d’huile 47 a une ouverture centrale 48 pour recevoir l’arbre d’entraînement 23, et entoure la partie d’extrémité inférieure 26 de l’arbre d’entraînement 23. Avantageusement, le carénage de carter d’huile 47 est agencé de manière coaxiale au moteur électrique 16.
Comme le montrent les figures 1 et 2, le carénage de carter d’huile 47 est en forme de coupelle et comprend :
- une portion inférieure 49 qui fait face à une extrémité axiale inférieure du moteur électrique 16 et qui recouvre au moins partiellement le carter d’huile 41, la portion inférieure 49 ayant globalement une forme de disque et ayant un bord circonférentiel interne et un bord circonférentiel externe, et
- une portion de paroi circonférentielle 51 ayant avantageusement une forme cylindrique, la portion de paroi circonférentielle 51 s’étendant le long du bord circonférentiel externe de la portion inférieure 49 et vers le haut à partir dudit bord circonférentiel externe.
En particulier, la portion inférieure 49 comprend une première partie annulaire faisant face à une extrémité axiale inférieure du rotor 17 et délimitant l’ouverture centrale 48, et une deuxième partie annulaire formée radialement vers l’extérieur de la première partie annulaire et faisant face à une extrémité axiale inférieure du stator. 18.
Avantageusement, la portion de paroi circonférentielle 51 et le moteur électrique 16 s’étendent de manière coaxiale, et la portion de paroi circonférentielle 51 a un diamètre interne qui est supérieur à un diamètre externe du noyau de stator 19.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la portion de paroi circonférentielle 51 entoure une portion d’extrémité inférieure de l’enroulement d’extrémité de stator inférieur 22 à une distance prédéterminée, de sorte qu’un trajet d’écoulement de fluide frigorigène 52, ayant avantageusement une section transversale annulaire, soit formé entre une surface interne de la portion de paroi circonférentielle 51 et la portion d’extrémité inférieure de l’enroulement d’extrémité de stator inférieur 22. Une telle configuration de la portion de paroi circonférentielle 51 garantit que le fluide frigorigène, émergeant de l’extrémité inférieure du moteur électrique 16, peut s’écouler à travers le trajet d’écoulement de fluide frigorigène 52 et à proximité de l’enroulement d’extrémité de stator inférieur 22, ce qui assure un refroidissement optimal de ce dernier.
Comme le montrent mieux les figures 2 et 3, la portion inférieure 49 comprend au moins une ouverture de vidange d’huile 53 configurée pour vidanger l’huile collectée par le carénage de carter d’huile 47 vers le carter d’huile 41. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la portion inférieure 49 comprend plusieurs ouvertures de vidange d’huile réparties, et par exemple uniformément réparties, autour de l’arbre d’entraînement 23. Avantageusement, la ou chaque ouverture de vidange d’huile 53 est formée au niveau ou à proximité du bord circonférentiel externe de la portion inférieure 49. La ou chaque ouverture de vidange d’huile 53 peut être allongée et s’étendre le long d’une partie du bord circonférentiel externe de la portion inférieure 49.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la portion inférieure 49 est de forme conique, et le bord circonférentiel externe de la portion inférieure 49 est plus proche du carter d’huile que le bord circonférentiel interne de la portion inférieure 49. En raison d’une telle configuration, la portion inférieure 49 est configurée pour orienter l’huile collectée par le carénage de carter d’huile 47 vers le bord circonférentiel externe de la portion inférieure 49, et donc vers l’ouverture/les ouvertures de vidange d’huile 53.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le carénage de carter d’huile 47 est agencé axialement entre l’extrémité inférieure du moteur électrique 16 et l’agencement de palier inférieur 32. Avantageusement, le bord circonférentiel interne de la portion inférieure 49 est situé au-dessus de l’agencement de palier inférieur 32, et notamment au-dessus du manchon de palier radial 34 et du palier de butée axial inférieur 37. En raison d’une telle configuration, l’huile s’écoulant de l’agencement de palier inférieur 32 est empêchée d’être transportée par le fluide frigorigène émergeant de l’extrémité inférieure du moteur électrique 16, ce qui limite l’OCR dans le système frigorifique.
Le compresseur à spirales 1 comprend en outre un passage d’écoulement 54 défini par une surface interne du carter hermétique 2 et une surface circonférentielle externe du carénage de carter d’huile 47. En d’autres termes, la portion de paroi circonférentielle 51 est située à une distance radiale d’une surface interne du carter hermétique 2, et notamment d’une surface interne d’une coque intermédiaire du carter hermétique 2, de manière à définir, avec la surface interne du carter hermétique 2, le passage d’écoulement 54. Avantageusement, le passage d’écoulement 54 est annulaire, et est défini par la surface interne du carter hermétique 2 et une surface circonférentielle externe de la portion de paroi circonférentielle 51. Le passage d’écoulement 54 garantit que l’huile présente sur la surface interne du carter hermétique peut s’écouler par gravité dans le carter d’huile 41.
Le compresseur à spirales 1 peut en outre comprendre un conduit de retour d’huile 55 fixé à l’agencement de support 5 et configuré pour renvoyer une partie de l’huile contenue dans le réservoir d’huile 42 vers le carter d’huile 41. Le conduit de retour d’huile 55 peut comprendre un orifice d’entrée d’huile débouchant dans le réservoir d’huile 42 défini par l’agencement de support 5, et un orifice de sortie d’huile en communication fluidique avec le carter d’huile 41. Avantageusement, le conduit de retour d’huile 55 peut s’étendre à travers une ouverture de passage 56 prévue sur la portion inférieure 49.
Lorsque le compresseur à spirales 1 selon l’invention est mis en marche, la volute orbitante 8 est entraînée par l’arbre d’entraînement 16 suivant un mouvement orbital, ce mouvement de la volute orbitante 8 provoquant une admission de fluide frigorigène dans le carter hermétique 2 à travers l’entrée d’aspiration 3. Du fait que l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 46 fait face à l’entrée d’aspiration 3, une partie principale du fluide frigorigène, entrant dans le compresseur à spirales 1 à travers l’entrée d’aspiration 3, est forcée à s’écouler à travers l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 46 et dans la chambre interne 45. Ensuite, le fluide frigorigène entrant dans la chambre interne 45 est forcé à s’écouler vers le bas à travers le moteur électrique 16, et au moins partiellement à travers l’espace circulaire G, de l’enroulement d’extrémité de stator supérieur 21 à l’enroulement d’extrémité de stator inférieur 22. Un tel flux de fluide frigorigène, qui comprend des gouttelettes d’huile, assure un refroidissement optimal du moteur électrique 16, et notamment de l’enroulement d’extrémité de stator inférieur 22.
En raison de la présence du carénage de carter d’huile 47, le fluide frigorigène émergeant du moteur électrique 16 heurte le carénage de carter d’huile 47 et est dévié vers le haut, c’est-à-dire à distance du carter d’huile 41 et vers l’unité de compression 6. Enfin, le flux de fluide frigorigène est comprimé par l’unité de compression 6 et sort du compresseur à spirales 1 à travers la sortie de refoulement 4.
En évitant un impact direct du fluide frigorigène émergeant du moteur électrique 16 sur l’huile contenue dans le carter d’huile 41, la création de gouttelettes d’huile à la surface libre de l’huile stockée dans le carter 41 est évitée, ce qui limite la quantité d’huile transportée par le fluide frigorigène s’écoulant dans le carter hermétique 2 et réduit ainsi le taux de circulation d’huile dans le système frigorifique.
Ledit orifice calibré peut être ménagé dans une paroi mince venant de matière avec lesdites premières et seconde couronnes, ladite paroi mince présentant une épaisseur comprise entre 10 et 80 micromètres.
Cette épaisseur peut être comprise entre 20 et 50 micromètres, par exemple de l’ordre de 30 micromètres.
Une telle paroi mince peut être obtenue par usinage laser d’une préforme réalisée par exemple par moulage par injection.
La chambre de mesure peut présenter une forme polygonale, par exemple hexagonale ou octogonale.
Au moins une première lentille peut être du type asphérique.
Ladite première lentille peut comporter une surface radialement interne plane, tournée vers la chambre de mesure. Ladite première lentille peut comporter une surface radialement externe de forme convexe, tournée du côté de la seconde couronne. Ladite surface radialement externe de la première lentille peut être une surface définie par la formule
Les lentilles asphériques permettent aux concepteurs optiques de corriger les aberrations en utilisant moins d'éléments qu’avec les optiques sphériques traditionnelles car elles leur apportent une plus grande correction de l'aberration par rapport à l'utilisation de plusieurs surfaces optiques sphériques. Une lentille asphérique, également appelée asphère, est une optique à symétrie de révolution, dont le rayon de courbure varie radialement depuis son centre. Elle améliore la qualité d'image, réduit le nombre d'éléments nécessaires, et réduit les coûts de conception.
Les lentilles asphériques ont été traditionnellement définies avec un profil de surface donné par l'équation suivante :
Où : Z est la déclivité par rapport au plan sagittal de la surface parallèle à l'axe optique s est la distance radiale depuis l'axe optique C est la courbure, c’est-à-dire l’inverse du rayon k est la constante conique A4, A6, A8...sont respectivement les 4 e , 6 e et 8 e ordre des termes asphériques
Chaque première lentille peut être du type asphérique.
Au moins une seconde lentille peut être du type sphérique.
Ladite lentille sphérique peut comporter une surface radialement interne plane, tournée vers la première couronne. Ladite lentille sphérique peut comporter une surface radialement externe en forme de portion de sphère, tournée à l’opposé de la première couronne. Le rayon de ladite portion de sphère est par exemple compris entre 3 et 20 mm.
Chaque seconde lentille peut être du type sphérique.
Lesdits moyens de centrage et de positionnement peuvent comporter deux surfaces planes formant un V entre elles. Les moyens de centrage et de positionnement complémentaires peuvent comporter une portion cylindrique destinée à venir en appui linéique sur chacune desdites surfaces planes.
Ledit élément peut comporter des moyens de blocage en rotation autour de l’axe des première et seconde couronnes, destinée à coopérer avec des moyens de blocage complémentaires d’une embase. Les moyens de blocage peuvent comporter une partie en saillie, par exemple un pion ou une nervure, destinée à être engagée dans un évidement de forme complémentaire de l’embase, ou inversement.
L’élément peut comporter une chambre amont, située à l’opposé de la chambre de mesure par rapport à la paroi mince.
L’onde lumineuse à la longueur d’onde choisie est injectée dans le guide d’onde par la source lumineuse, par couplage optique l’onde lumineuse est injectée dans le résonateur optomécanique 4.
Lorsque d’un brin analysé s’hybride sur la sonde de reconnaissance, en fonction du niveau d’hybridation la raideur de la liaison entre le résonateur et la partie fixe est modifiée et l’énergie dissipée également, ce qui a un effet sur la fréquence de vibration du résonateur, qui en général augmente.
En effet, la fréquence mécanique
La masse du résonateur ne varie quasiment pas lors de l’hybridation, par conséquent lorsque la raideur du résonateur augmente, sa fréquence augmente.
La mesure de la variation de la fréquence de vibration, permet de déterminer si l’hybridation a été totale ou non, et si l’hybridation a été totale, de déterminer l’identité du brin analysé. En effet le résonateur optomécanique est suffisamment sensible pour distinguer entre un appariement parfait ou quasi-parfait.
En variante, la mesure de variation de la fréquence de vibration peut être combinée à une mesure des variations des propriétés optiques du résonateur permettant d’acquérir des informations complémentaires.
Le résonateur optomécanique a par exemple une fréquence de vibration entre 100 MHz et 1 GHz avec des oscillations d’amplitude de l’ordre de quelques picomètres. Le fait de travailler à hautes fréquences permet d’augmenter la sensibilité de détection et la précision des données recueillies en particulier par un niveau d’échantillonnage temporel jamais atteint jusqu’à présent.
Le résonateur optomécanique tel que décrit ci-dessus offre en outre l’avantage d’offrir de très bonnes performances en milieu liquide.
De manière préférée, on réalise un système comprenant un grand nombre de dispositifs de séquençage D ( ). Par exemple, on peut prévoir entre 9 et de l’ordre de 10000 résonateurs. Un nombre encore plus élevé de résonateurs peut être prévu, la limite pouvant être définie en fonction du cout de fabrication.
Chaque dispositif ou chaque groupe de dispositifs peut être muni de sondes de reconnaissance différentes. Chaque détecteur délivre son propre signal qui est traité par une unité de traitement. Seule une partie des dispositifs est schématisée.
Le système comporte par exemple un canal fluidique commun à tous les dispositifs ou plusieurs canaux fluidiques parallèles, chacun alimentant une colonne de dispositifs. Le canal ou les canaux sont formés par exemple dans un capot (non représenté).
La mise en œuvre de moyens optomécaniques facilite une telle intégration grâce aux techniques de multiplexage très bien maîtrisée dans le domaine de l’optique.
En outre, la mise en œuvre de techniques de fabrication microélectronique permet l’intégration d’un très grand nombre de dispositifs.
La sonde de reconnaissance équipant chaque dispositif est connue puisqu’elle dépend des adaptateurs fixés sur la partie fixe et la partie mobile qui sont eux-mêmes déterminés par la fonctionnalisation de chacune des parties. Le brin analysé détectable par chaque dispositif est donc connu.
En localisant spatialement les sondes et donc les réponses données par chacun des dispositifs, il est possible de réaliser des mesures redondantes exploitables, et d’obtenir des taux d’erreurs faibles.