INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon une autre caractéristique, chaque support est relié au système de gestion et/ou au châssis par un système de fixation configuré pour permettre un démontage aisé du support.
Selon une autre caractéristique, le dispositif de stockage d’énergie électrique comprend, pour chaque module de stockage, un système de verrouillage configuré pour maintenir le module de stockage dans une position connectée dans laquelle les première et deuxième parties de connecteur sont connectées.
Selon une autre caractéristique, chaque module de stockage comprend au moins une poignée.
L’invention a également pour objet un aéronef comprenant au moins un meuble système présentant un châssis et intégrant au moins un dispositif de stockage d’énergie électrique selon l’une des caractéristiques précédentes.
Dans cet exemple, le nombre de zones d’ancrage 42 est inférieur au nombre de zones de fixation 41.
Le voile de transmission de couple 20 comprend des fenêtres 21 de réception de ressorts hélicoïdaux de compression 11, les zones de fixation 41 du disque de connexion sont réparties angulairement entre chaque fenêtre 21 de réception. De cette manière, la répartition des contraintes mécaniques au sein du disque est sensiblement uniforme sur le pourtour du voile de transmission de couple.
Afin d’assouplir axialement le disque de connexion 40, chaque zone d’ancrage 42 est raccordée à au moins deux zones de fixation par des bras de liaison 43 distincts. Les bras de liaison 43 sont distincts les uns des autres et transmettent le couple au voile de transmission de couple 20 de manière indépendante.
Les bras de liaison 43 issus de différents orifices d’ancrage 44 peuvent se croiser et s’enchevêtrer. Le disque de connexion 40 comprend notamment des crevés 46 formés par l’enchevêtrement des bras de liaison qui assouplissent le dispositif d’amortissement vibratoire. Les zones d’ancrage 42 du disque de connexion 40 associées au volant d’inertie 2 sont disposées sur un diamètre d’implantation D supérieur au diamètre d’implantation d des zones de fixation 41 associées au voile de transmission de couple 20.
Dans cet exemple, une des zones d’ancrage 42 du disque de connexion 40 associée au volant d’inertie 2 est décalée d’un angle A de 15 degrés par rapport à un axe X3 passant par deux zones de fixation 41 opposées angulairement par rapport à l’axe de rotation X. Le décalage de 15 degrés de cet axe X3 a pour effet d’augmenter le nombre de bras de liaison 43 et d’augmenter la capacité de transmission de couple du disque de connexion 40. Cet effet est également présent lorsque l’angle A est compris entre 5 et 25 degrés.
Le disque de connexion 40 comprend également, dans un plan P’ perpendiculaire à l’axe X, deux axes X1, X2 de raideur minimale en flexion, les axes X1, X2 de raideur minimale en flexion étant perpendiculaires entre eux et l’un des deux axes X1 passant par deux zones de fixation 41 opposées angulairement par rapport à l’axe de rotation X. L’axe X1 n’est pas confondu avec l’axe X3. Les axes X1, X2 de raideur minimale en flexion correspondent à des axes privilégiés autour desquels le disque 40 peut se déformer en flexion plus facilement. La raideur peut être mesurée en appliquant une charge en Newton selon une direction perpendiculaire au plan P’ sur la périphérie du disque, par exemple au niveau des zones d’ancrage 42. La raideur est mesurée sur le disque de connexion 40 seul, c’est-à-dire non assemblé sur le dispositif d’amortissement vibratoire.
De manière avantageuse, le disque de connexion 40 comprend, dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X, deux axes X1, X2 de symétrie perpendiculaires entre eux. Les deux axes X1, X2 de symétrie perpendiculaires entre eux correspondant aux axes de raideur minimale en flexion.
Le disque de connexion 40 présente une géométrie de forme homogène régulièrement répartie autour de l’axe X. La répartition des contraintes mécaniques au sein du disque de connexion 40 est sensiblement uniforme sur le pourtour du voile de transmission de couple 20.
Chaque bras de liaison 43 comprend dans un plan P parallèle à l’axe X une section de matière d’épaisseur E et de largeur L telle que le ratio L / E est supérieur à 10.
Le disque de connexion 40 est réalisé de préférence dans une tôle d’acier dont l’épaisseur peut être variable. Selon une variante, le bras de liaison 43 peut comprendre une épaisseur E variable sur tout ou partie de l’étendue du bras de liaison et/ ou une largeur L variable sur tout ou partie de l’étendue du bras de liaison.
L’invention n’est pas limitée à son utilisation dans une transmission de véhicule industriel comme décrite précédemment. Le dispositif d’amortissement vibratoire 10 peut également être intégré à une transmission d’engin motorisé dites « classique » ne comprenant pas de machine électrique tournante.
Un système autorisant un tel temps de latence est connu du document FR2988800A1. Un inconvénient de ce système réside dans son encombrement important au sein de la boîte de vitesses, notamment son encombrement axial.
Par son système de refroidissement efficace, le refroidissement des composants de stockage par immersion facilite la mitigation des échauffements et limite le risque d’emballement thermique – et sa propagation - en cas de défaut au niveau d’une cellule de la batterie.
Le carter peut également être pourvu pour protéger la batterie contre des chocs mécaniques et ainsi prévenir un endommagement mécanique de la batterie.
Le carter décrit ci-dessus avec le fluide de refroidissement et l’éventuel l’échangeur peuvent également être utilisés pour réchauffer le dispositif électrochimique et/ou magnétique de stockage ou de conversion d'énergie (10) ainsi que le dispositif électronique. Dans ce cas, l’échangeur ou tout autre système de préchauffage ajoute de l’énergie au fluide de refroidissement afin d’élever sa température. Ceci représente un avantage particulier pour les dispositifs électrochimiques dont les performances sont sensibles à la température. La température du fluide de refroidissement peut ainsi être choisie pour refroidir ou pour chauffer le dispositif électronique et/ou le dispositif de stockage ou de conversion d'énergie.
Liant pour électrode revêtue à sec Domaine de l’invention La présente invention concerne de manière générale le domaine du stockage d’énergie électrique dans des batteries de stockage au lithium de type Li-ion. Plus spécifiquement, l’invention concerne un solvant non fibrillable pour une électrode revêtue à sec pour une batterie Li-ion. Un autre sujet de l’invention est un procédé pour la préparation d’une électrode en utilisant ledit liant. L’invention concerne également des batteries lithium-ion fabriquées en incorporant ladite électrode.
Arrière-plan de l’invention Une cellule élémentaire d’une batterie de stockage Li-ion ou d’une batterie au lithium comprend une anode (à la décharge), et une cathode (également à la décharge) généralement composée d’un composé d’insertion de lithium de type oxyde métallique, tel que LiMn2O4, LiCoO2 ou LiNiO2, entre lesquelles est inséré un électrolyte qui conduit les ions lithium.
Les cellules rechargeables ou secondaires sont plus avantageuses que les cellules primaires (non rechargeables) puisque les réactions chimiques associées qui ont lieu au niveau des électrodes positive et négative de la batterie sont réversibles. Les électrodes de cellules secondaires peuvent être régénérées plusieurs fois en appliquant une charge électrique. De nombreux systèmes d’électrodes avancés ont été développés pour stocker une charge électrique. En parallèle, beaucoup d’efforts ont été consacrés au développement d’électrolytes capables d’améliorer les capacités de cellules électrochimiques.
Pour leur part, les électrodes comprennent généralement au moins un collecteur de courant sur lequel est déposé, sous la forme d’un film, un matériau composite constitué d’un matériau appelé matériau actif parce qu’il possède une activité électrochimique par rapport au lithium, un polymère qui agit comme un liant, plus un ou plusieurs additifs électroniquement conducteurs qui sont généralement du noir de carbone ou du noir d’acétylène, et éventuellement un tensioactif.
Les liants sont classés parmi les composants appelés composants inactifs puisqu’ils ne contribuent pas directement à la capacité de la cellule. Cependant, leur rôle clé dans le traitement d’électrodes et leur influence considérable sur la performance électrochimique d’électrodes ont été largement décrits. Les principales propriétés physiques et chimiques pertinentes des liants sont la stabilité thermique, la stabilité chimique et électrochimique, la résistance à la traction (fortes adhérence et cohésion), et la flexibilité. L’objectif principal d’utilisation d’un liant est de former des réseaux stables des composants solides des électrodes, c’est-à-dire des matériaux actifs et des agents conducteurs (cohésion). De plus, le liant doit assurer le contact étroit de l’électrode composite au collecteur de courant (adhérence).
Le poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) est utilisé dans des batteries lithium–ion en raison de son excellente stabilité électrochimique, de sa bonne capacité de liaison et de sa forte adhérence aux matériaux d’électrodes et aux collecteurs de courant. Le PVDF peut seulement être dissous dans certains solvants organiques tels que la N–méthylpyrrolidinone (NMP), qui est volatile, inflammable, explosive et hautement toxique, conduisant à de graves préoccupations environnementales. En effet, dans le procédé à boue humide, des matériaux actifs et des liants sont dispersés dans une solution liquide. Les liquides utilisés sont habituellement des solvants organiques ou l’eau. La dispersion est coulée sur un collecteur de courant puis séchée dans un four à haute température pour produire une électrode. Dans ce procédé, une grande quantité d’énergie est nécessaire pour sécher les composants liquides de la boue et les solvants organiques produisent de plus des vapeurs nocives qui requièrent un équipement spécial pour empêcher les émissions libres dans l’environnement.
Par comparaison avec le procédé conventionnel de fabrication d’électrodes en suspension humide, les procédés de fabrication à sec (sans solvant) sont plus simples ; ces procédés éliminent les émissions de composés organiques volatiles et offrent la possibilité de fabriquer des électrodes dotées d’épaisseurs plus grandes (> 120 µm), avec une densité d’énergie plus élevée du dispositif de stockage d’énergie final. Le changement de technologie de production aura peu d’impact sur le matériau actif des électrodes, cependant, les additifs de polymère responsables de l’intégrité mécanique des électrodes doivent être adaptés aux nouvelles conditions de fabrication.
Le document US 2019/0305316 divulgue des films d’électrodes par traitement à sec comprenant un liant non fibrillable microparticulaire possédant certaines tailles de particules et un procédé d’obtention d’un film assez flexible pour être manipulé pour un traitement de rouleau à rouleau en utilisant des liants fibrillables. Cependant, les liants fibrillables requièrent un cisaillement supplémentaire en plus de la dispersion des composants. Ceci consomme beaucoup d’énergie et est destructif envers les matériaux actifs. Il est également connu du document US 2020/0313193 des films d’électrodes par traitement à sec comprenant un liant polymérique élastique dans lequel le film d’électrode à sec est autoportant et comprend au plus une quantité non substantielle de polytétrafluoroéthylène. Le document US 2020/0313193 divulgue principalement le polyéthylène, en tant que liant polymérique élastique, qui n’est pas assez stable électrochimiquement pour une utilisation à la fois dans une cathode et une anode des batteries secondaires lithium ion.
Par conséquent, il existe toujours un besoin de développer de nouveaux liants et de nouvelles compositions d’électrodes pour des batteries Li-ion qui sont appropriés pour le traitement sans l’utilisation de solvants organiques.
Selon un premier aspect, la présente invention fournit un liant non fibrillable pour une électrode revêtue à sec, ledit liant étant constitué d’un fluoropolymère possédant un point de fusion compris entre 145 °C et 200 °C mesuré selon la norme ASTM D3418 et une viscosité à l’état fondu inférieure à 50 kP mesurée à 230 °C et à une vitesse de cisaillement de 100 s-1 mesurée selon la norme ASTM D3835.
En particulier, le point de fusion est défini comme la température au maximum de l’endotherme de fusion mesuré selon la norme ASTM D3418.
La présente invention fournit un liant doté de propriétés spécifiques permettant la préparation d’un film autoportant flexible. En utilisant le liant de fluoropolymère de la présente invention, un film d’électrode ductile peut être obtenu par le biais d’une seule étape de mélange et d’application d’électrode par traitement à sec.
La présente invention fournit également des liants exempts de matériaux fibrillables pour éviter une étape de cisaillement supplémentaire. Ainsi, la consommation totale d’énergie du traitement est moindre par comparaison avec un procédé où des liants fibrillables sont utilisés.
Selon une variante non représentée, la presse intermédiaire 40 n’inclut aucun autre outil de façonnage du feuillard 12 que l’outil d’emboutissage 42, sans l’outil de repérage secondaire.
Généralement, lors de la conception de l’installation de formage 10, chaque presse 20 est conçue pour exercer un effort de pressage maximal, dit effort nominal, qui est fonction notamment de l’effort maximal nécessaire pour effectuer la tâche à laquelle cette presse 20 est destinée et d’un coefficient de sécurité.
Dans les installations de formage selon l’art antérieur, la presse d’emboutissage effectue en général d’autres étapes de façonnage, en particulier des opérations de perforation et de découpage. Ces presses de l’art antérieur sont ainsi dimensionnées pour exercer un effort de pressage nominal allant de 800 à 1000 tonnes, ou de 8 à 10 MN (Méga Newton).
Dans l’installation de formage 10, les étapes aval sont réalisés par la presse aval 60, tandis que les étapes antérieures à l’étape d’emboutissage 220, dites étapes amonts, sont réalisées par la presse amont 50.
En particulier, l’étape de repérage primaire 200 est réalisée par la presse amont 50, lequel l’outil de repérage primaire 204 étant monté sur le coulisseau 24 de la presse amont 50. De même, dans l’exemple illustré, l’étape de perforation 210 est elle-aussi réalisée par la presse amont 50.
Ainsi, dans l’installation de formage 10, l’effort de pressage de la presse aval 40 ne sert qu’à l’étape d’emboutissage 220. La presse intermédiaire 40 est conçue pour générer un effort de pressage nominal inférieur à 4 MN, soit environ 400 tonnes. De préférence, l’effort de pressage nominal est inférieur à 3 MN, de préférence encore inférieur à 2 MN. La presse intermédiaire 40 est bien moins couteuse qu’une presse utilisée dans une installation de formage de l’art antérieur.
On appelle portion interne 16A une portion du feuillard 12 qui est reçue dans le volume de travail d’une presse 30, tandis qu’une portion du feuillard 12 située entre deux presses 30 voisines est une portion externe 16B du feuillard 12. Sur la , le feuillard 12 comprend donc trois portions internes 16A et deux portions externes 16B. L’installation de formage 10 comprend des organes de tensionnement, qui sont agencées entre deux presses 30 voisines et qui sont configurés pour maintenir tendue les portions internes 16A du feuillard 12, tout en maintenant relâchée les portions externes 16B du feuillard 12. Les organes de tensionnement ne sont pas représentés. En pratique, il peut s’agir de transferts à pinces, dits « numériques », se déplaçant dans l’axe X20 de la valeur du tronçon élémentaire 13 avec un mouvement dans l’axe Z20 de l’ordre de 5 mm.
Selon des exemples, les organes de tensionnement sont combinés avec les organes d’avancement.
Les portions externes 16B étant détendues, on évite la transmission de contraintes mécaniques, le long du feuillard 12, entre deux presses 30 consécutives. En particulier, l’étape d’emboutissage 220 ayant tendance à « tirer » sur le feuillard 12, les portions externes 16B détendues suppriment le risque de décaler le feuillard 12 par rapport aux outils des étapes amont et aval.
PROCEDE DE FABRICATION D’UNE PIECE EN ALLIAGE D’ALUMINIUM PAR FABRICATION ADDITIVE La présente invention se rapporte au domaine général de la fabrication de pièce en aluminium ou en un de ses alliages par fabrication additive.
L’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce en alliage d’aluminium et une pièce ainsi obtenue.
L’invention est particulièrement intéressante puisqu’elle permet d’améliorer la résistance mécanique d’une pièce en aluminium ou en alliage d’aluminium .
L’invention trouve des applications dans de nombreux domaines industriels, et notamment dans les domaines de l’industrie automobile ou de l’aérospatial.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Pour augmenter les propriétés mécaniques de l’aluminium, il est connu d’élaborer des composites Al/SiC (aluminium renforcé par du carbure de silicium). Ces matériaux sont, par exemple, utilisés dans l’industrie automobile, l’aérospatial et la défense. De tels matériaux sont assez simples à obtenir par des techniques de fonderie.
Cependant, du fait de l’instabilité du SiC dans l’aluminium liquide, il est plus difficile de fabriquer des composites Al/SiC avec d’autres technologies impliquant une température de procédé plus élevée, et notamment par fabrication additive.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces formes et à ces agencements pour les modules de stockage 50. Ainsi, les modules de stockage 50 pourraient ne pas être parallélépipédiques ou alignés et les premiers chants 58.1 des modules de stockage 50 pourraient ne pas être coplanaires.
Pour chaque module de stockage 50, le dispositif de stockage d’énergie électrique 48 comprend au moins un connecteur 62 (visible sur les figures 6 et 9) pour relier le module de stockage 50 et le système de gestion 52, comportant une première partie de connecteur 62.1 solidaire du module de stockage 50 ainsi qu’une deuxième partie de connecteur 62.2 solidaire du système de gestion 52 configurée pour coopérer avec la première partie de connecteur 62.1.
Selon un mode de réalisation, pour chaque module de stockage 50, le dispositif de stockage d’énergie électrique 48 comprend un premier connecteur 62 configuré pour assurer au moins un flux d’énergie électrique entre le module de stockage 50 et le système de gestion 52 ainsi qu’un deuxième connecteur 62’ configuré pour assurer au moins un flux de données entre le module de stockage 50 et le système de gestion 52. Selon un autre mode de réalisation, un même connecteur 62 est configuré pour assurer au moins un flux d’énergie électrique et au moins un flux de données entre le module de stockage 50 et le système de gestion 52.
Pour chaque module de stockage 50, la (ou les) première(s) partie(s) de connecteur 62.1 est (ou sont) positionnée(s) sur le premier chant 58.1 de l’enveloppe extérieure 54 du module de stockage 50.
Selon une configuration, pour chaque connecteur 62, les première et deuxième parties de connecteur 62.1, 62.1 sont configurées pour se connecter l’une avec l’autre de manière automatique et autonome lorsque le module de stockage 50 se translate, vers le système de gestion 52, parallèlement à une direction de connexion DC, sensiblement perpendiculaire au premier chant 58.1.
Selon un mode de réalisation visible sur la , chaque module de stockage 50 comprend au moins une poignée 64 pour pouvoir le manipuler. Cette poignée 64 est positionnée sur le troisième chant 58.3 de l’enveloppe extérieure 54 du module de stockage 50, opposé au premier chant 58.1.
Le système de gestion 52 comprend une structure 66 ainsi qu’au moins un système de fixation 68 configuré pour relier la structure 66 à un châssis 46 d’un meuble système 40, et plus particulièrement à son châssis 46. Selon un mode de réalisation, le système de fixation 68 est configuré pour rendre la structure 66 amovible et permettre un démontage aisé de la structure 66.
La structure 66 présente au moins une face de connexion 66.1, orientée vers les modules de stockage 50, sur laquelle sont positionnées les deuxièmes parties de connecteur 62.2 des connecteurs 62. Les autres éléments du système de gestion 52 solidaire de la structure 66 ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l’homme du métier.
Les deuxièmes parties de connecteur 62.2 des connecteurs 62 des différents modules de stockage 50 sont positionnées sur la face de connexion 66.1.
Selon un agencement, la face de connexion 66.1 du système de gestion 52 est sensiblement verticale, décalée vers la face arrière F40’ du meuble système 40 par rapport à sa face avant F40. Le système de gestion 52 est relié au meuble système 40 de sorte qu’aucun module de stockage 50 ne soit en saillie par rapport à la face avant F40 du meuble système 40.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 6, 8 et 9, le dispositif de stockage d’énergie électrique 48 comprend également au moins un support 70 présentant une face d’appui F70, plane, parallèle à la direction de connexion DC, approximativement horizontale, sur laquelle peut reposer au moins un des modules de stockage 50. A cet effet, chaque support 70 est positionné par rapport au système de gestion 52 de sorte que lorsqu’un module de stockage 50 est en appui contre la face d’appui F70 les première et deuxième parties de connecteur 62.1, 62.2 de chaque connecteur 62 du module de stockage 50 puissent se connecter ou être connectées. Le support 70 est relié par un système de fixation 71 (visible sur la ) au système de gestion 52 et/ou au châssis 46 du meuble système 40 auquel est relié le système de gestion 52. Selon un mode de réalisation, le système de fixation 71 de chaque support 70 est configuré pour rendre le support 70 amovible et permettre un démontage aisé dudit support 70 afin de pouvoir le désolidariser aisément du système de gestion 52 et/ou du châssis 46 du meuble système 40.
Selon une configuration, le dispositif de stockage d’énergie électrique 48 comprend un support 70 pour plusieurs modules de stockage 50. Selon une autre configuration, le dispositif de stockage d’énergie électrique 48 comprend un support 70 pour chaque module de stockage 50, comme illustré sur la .
En fonctionnement, lors de la connexion d’un module de stockage 50, son deuxième chant 58.2 glisse sur la face d’appui F70 du support 70 jusqu’à ce que chaque connecteur 62 reliant le module de stockage 50 et le système de gestion 52 soit connecté. La présence du support 70 permet de positionner en hauteur le module de stockage 50 par rapport au système de gestion 52.
Une fois connecté, le module de stockage 50 repose sur le support 70 qui assure la reprise de son poids, ce qui permet de réduire les sollicitations sur le (ou les) connecteur(s) 62.
En variante, chaque module de stockage 50 pourrait être suspendu à un support 70 positionné au-dessus du module de stockage 50.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de stockage d’énergie électrique 48 comprend également un système de guidage 72 configuré pour guider chaque module de stockage 50 selon la direction de connexion DC. Selon une configuration, le système de guidage 72 comprend, pour chaque module de stockage 50, deux ailes 72.1, 72.2, parallèles entre elles et à la direction de connexion DC et séparées entre elles d’une distance sensiblement égale à la largeur du module de stockage 50. Les ailes 72.1, 72.2 du système de guidage sont perpendiculaires à la face d’appui F70 du (ou des) support(s) 70. Le système de guidage 72 est relié au support 70 et/ou au système de gestion 52 et/ou au châssis 46 du meuble système 40 auquel est relié le système de gestion 52.
Comme on peut le voir à la , l'écrou 64 est dévissé en totalité de la tige filetée 58. Le rotor 12 n'est alors plus bloqué en déplacement axial vers l'aval par rapport à l'arbre de support par le tirant 44, de même que le pion de verrouillage qui n'est plus bloqué en déplacement axial vers l'aval dans les orifices axiaux 74, 76 de la bride circulaire 20 et du corps radial circulaire 54.
Le pion de verrouillage 72 est alors démonté.