INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En particulier, si la somme des épaisseurs du premier isolant et du deuxième isolant est comprise entre 100 mm et 200 mm, et que l’épaisseur de la plaque de parement 260 est comprise entre 20 mm et 50 mm, et que le poids de la plaque est compris entre 26 kg et 80 kg, alors le diamètre des chevilles de chacun des premiers et deuxièmes éléments de fixation 520 et 540 sont de préférence comprises entre 10 mm et 12 mm et le nombre de chevilles utilisées est inférieur à 6 par mètre. Il est également à noter que lorsque le diamètre des chevilles utilisées en tant que premiers et deuxièmes éléments de fixation 520 et 540 est environ égal à 16 mm et que le poids de la plaque est environ égal à 80 kg en particulier, alors le nombre de chevilles utilisées est avantageusement inférieure à 4 par mètre.
Les chevilles utilisées en tant que deuxièmes éléments de fixation 540 viennent de préférence en arase avec la surface des ailes verticales des deuxièmes rails 420. Ces chevilles peuvent s’utiliser en combinaison avec une vis ou une tige filetée.
Selon une autre variante de réalisation dans lequel le support 10 est en bois, les premiers éléments de fixation 520 comprennent des vis présentant un diamètre supérieur ou égal à 6 mm. Par exemple ces vis peuvent en acier-carbone.
Selon un système selon l’invention, il n’y a pas besoin d’utiliser de rails verticaux, mais seulement des rails horizontaux.
Par ailleurs, le fait d’utiliser deux plaques isolantes, les premières plaques isolantes 220 et les deuxièmes plaques isolantes 240, permet d’améliorer les performances thermiques d’isolation. En particulier, les ponts thermiques sont réduits grâce à l’interposition d’un premier isolant entre le support 10 et les deuxièmes rails 420.
Aussi, le fait d’avoir une double couche d’isolation et des plaques de parement 260, par exemple en pierre naturelle, ayant une densité allant jusqu’à 2700 kg/m3, créé un bras de levier conséquent sur les chevilles métalloplastiques qui travaillent alors en porte-à-faux, ce qui crée un verrou mécanique et structurel inédit. En particulier, la flèche due à la déformation en flexion de ces chevilles métalloplastiques, une fois que celles-ci sont en place, est inférieure à 1 mm.
Ce système présente l’avantage de mettre en œuvre des plaques de parements 260 ayant des grandes dimensions et une densité surfacique élevée contrairement aux systèmes de vêture classiques généralement très légers.
Ce système n’est pas non plus un bardage : il n’y a pas d’espace d’air entre le support 10 et le revêtement composite.
Les doublures d'aile 19 de la troisième voie de reprise d'efforts sont également chacune fixées au niveau de leurs extrémités avant 19a aux appuis de façade 21 correspondants par l'intermédiaire d'un moyen de fixation connu de l’homme du métier.
On se réfère à la illustrant l’appui de façade 21 selon l’invention, en vue isométrique.
L'appui de façade 21 présente une section horizontale - selon le plan (L, T) – creuse, par exemple en forme de U. Lorsque l’appui de façade est assemblé dans la structure avant du véhicule, l’appui de façade s’étend verticalement relativement au véhicule.
La section en U de l'appui de façade 21 comporte une face frontale 21A, de profil par exemple rectangulaire, ainsi que des ailes latérales 21B, 21C et une aile transversale 21D.
Les deux ailes latérales 21B, 21C sont positionnées latéralement de part et d'autre de la face frontale 21A.
L’aile transversale 21D s’étend horizontalement sur une partie de la largeur de la face frontale 21A, au niveau de l’extrémité supérieure de l’appui de façade 21.
L’aile latérale 21C comporte une pluralité d’orifices de fixation 23 destinés à la fixation de pièces environnantes de la structure avant.
La face frontale 21A comporte également un orifice de fixation 25 destiné à la fixation de la poutre structurelle longitudinale correspondante, ainsi qu’une pluralité d’orifices de fixation 27 permettant la fixation d’une pièce de support 29 selon l’invention visible à la et dont sa réalisation est détaillée dans la suite de la description.
De même, l’aile transversale 21D présente un orifice de fixation 31 pouvant être utilisé pour fixer la pièce de support 29.
L’appui de façade 21 peut, en variante, présenter une section horizontale – selon le plan (L, T) – autre que celle en forme de U qui vient d’être décrite. L’appui de façade peut notamment ne comporter qu’une seule aile latérale 21B, 21C.
On se réfère à la illustrant la pièce de support 29 en vue isométrique, obtenue selon une première variante de réalisation de l’invention.
La pièce de support 29 comporte un corps creux, pouvant être formé par l’assemblage de deux pièces de tôles fixées l’une sur l’autre, par exemple par emboutissage.
Le corps creux s’étend verticalement depuis les extrémités avant des poutres structurelles 13 longitudinales jusqu’à la traverse supérieure 47 (visible à la ).
Dans l’exemple de réalisation illustré, le corps creux comporte un tube 33 creux, s’étendant verticalement relativement au véhicule lorsque la pièce de support est montée sur la structure avant 7 du véhicule. Le tube 33 présente une section horizontale - selon le plan (L, T) - par exemple rectangulaire.
D’autres sections horizontales du tube 33 sont envisageables, comme par exemple une section circulaire.
Dans la réalisation illustrée, le tube 33 s’étend pratiquement sur toute la longueur de la pièce de support 29. On entend par le terme « longueur » la hauteur du tube lorsque la pièce de support 29 est installée dans le véhicule.
(5) une fois la réaction terminée, le mélange réactionnel a été soumis à une séparation solide-liquide, le produit solide obtenu a été lavé d’abord avec de l’éthanol, puis avec de l’eau pure, et ensuite le produit lavé a été séché à 80°C pendant 4 h pour obtenir un précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre.
Exemple de test : Les matériaux d’électrode positive obtenus dans les exemples 1-3 et les exemples comparatifs 1-3 ont été utilisés comme matières actives, le noir d’acétylène a été utilisé comme agent conducteur et le PVDF a été utilisé comme agent liant. Les matières actives, l’agent conducteur et l’agent liant ont été pesés dans un rapport de 92:4:4 et ajoutés avec une certaine quantité de solvant organique NMP, et le mélange a été agité. Le mélange résultant a été appliqué sur une feuille d’aluminium pour fabriquer une feuille d’électrode positive, et une feuille de lithium métallique a été utilisée comme électrode négative. Une pile bouton CR2430 a été fabriquée dans une boîte à gants remplie de gaz argon. Le test de performance électrique a été effectué dans le système de test d’électricité bleu CT2001A. Conditions de test : 3,0-4,48 V, densité de courant 1C=180 mAh/g, température de test 25±1℃. Les résultats des tests sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.
Tableau 1 : Résultats du test de performance électrique de batterie Capacité de décharge mAh/g à 0,1C/4,48V Taux de rétention de capacité après 600 cycles à 0,1C/4,48V Exemple 1 232,3 88,3% Exemple 2 248,6 84,6% Exemple 3 219,4 87,2% Exemple comparatif 1 215,2 77,2% Exemple comparatif 2 220,4 72,3% Exemple comparatif 3 209,7 79,8%
On peut voir d’après le tableau 1 que les matériaux d’électrode positive préparés par les précurseurs d’oxyde de lithium-cobalt dopés au cuivre préparés par le procédé de la présente invention avaient une bonne capacité de décharge et une bonne stabilité de cycle, où la capacité de décharge de ceux-ci était supérieure à 219,4 mAh/g, et le taux de rétention de capacité après 600 cycles de ceux-ci était supérieur à 84,6%. En outre, en comparant l’exemple 1 avec l’exemple comparatif 1, l’exemple 2 avec l’exemple comparatif 2 et l’exemple 3 avec l’exemple comparatif 3, respectivement, on peut voir que, lorsqu’aucune source de carbone n’a été ajoutée dans la réaction hydrothermique pendant la préparation du précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre, la stabilité de cycle et la capacité de décharge du matériau d’électrode positive finalement préparé ont diminué.
Les exemples mentionnés ci-dessus sont des modes de réalisation préférés de la présente invention, mais les modes de réalisation de la présente invention ne sont pas limités par les exemples mentionnés ci-dessus, et tous autres changements, modifications, substitutions, combinaisons et simplifications effectués sans s’écarter de l’esprit et le principe de la présente invention devraient être des remplacements équivalents, qui sont inclus dans la portée de protection de la présente invention.
Procédé de préparation d’un matériau de carbone dur poreux pour batterie à ions sodium et article et utilisation de celui-ci La présente divulgation concerne le domaine des matériaux de batterie, en particulier un procédé de préparation d’un matériau de carbone dur poreux d’une batterie à ions sodium, ainsi qu’un article et son utilisation.
CONTEXTE En tant que l’un des quatre principaux composants d’une batterie à ions sodium, le matériau de l’anode joue un rôle important dans l’amélioration de la densité énergétique et de la durée de vie de la batterie. Toutefois, du fait que le rayon ionique d’un ion sodium est plus grand que celui d’un ion lithium, les matériaux d’anode en graphite largement utilisés dans les batteries à ions lithium ne peuvent pas être directement utilisés dans les batteries à ions sodium. Il est donc nécessaire de développer un nouveau matériau d’anode pour l’intercalation et la désintercalation des ions sodium ayant un rayon ionique relativement grand (r = 0,113 nm).
Parmi les nombreux matériaux d’anode pour le stockage du sodium, les matériaux à base de carbone dur sont considérés comme les matériaux d’anode les plus prometteurs pour les batteries à ions sodium en raison de leurs avantages tels qu’une capacité spécifique élevée et une longue durée de vie. Le carbone dur contient deux types de nanorégions : l’une est une région de carbone graphitisée avec un grand espacement de plan cristallin et ordonné à courte distance (d = 0,37 à 0,4 nm), et l’autre est constituée de micropores entre les régions de graphite. Ces deux régions peuvent conduire la réaction de stockage du sodium, la région microporeuse étant le principal site actif de la réaction de stockage du sodium. Par conséquent, la conception d’une structure de canal appropriée est la clé pour obtenir des matériaux d’anode en carbone dur de haute performance.
RÉSUMÉ En se basant sur les lacunes de la technologie existante, l’objet de la présente divulgation est de fournir un procédé de préparation pour un matériau de carbone dur poreux d’une batterie à ions sodium, qui utilise le gluconate avec le glucose comme source de carbone, et qui contrôle dans le même temps l’efficacité de la formation de pores dans le processus de pyrolyse du carbone en régulant le gluconate. Le matériau de carbone dur poreux finalement préparé présente une structure de pores uniformément répartie et une taille adaptée au comportement de désintercalation des ions sodium dans le processus de charge et de décharge. Le produit résultant peut présenter une capacité élevée et une grande stabilité de cycle lorsqu’il est appliqué à la batterie à ions sodium.
Afin d’atteindre l’objectif susmentionné, la solution technique utilisée dans la présente divulgation est la suivante.
Procédé de préparation d’un matériau de carbone dur poreux d’une batterie à ions sodium, comprenant les étapes suivantes :
(1) dissoudre le gluconate et le glucose dans l’eau pour préparer une solution organique A ayant un rapport molaire gluconate/glucose de 0,8 à 1,2 ;
(2) lyophiliser la solution organique A pour obtenir un lyophilisat B ;
La saillie d’encliquetage 26a, 26b s’étend, ici, circonférentiellement sur toute la circonférence de la portion de jupe 25a, 25b correspondante.
En variante, on pourrait prévoir que chaque portion de jupe 25a, 25b comprenne une rainure d’encliquetage et que le col 13 comprenne une saillie d’encliquetage annulaire coopérant avec ladite rainure.
De manière générale, l’un du col 13 du récipient 10 et de la jupe intérieure d’encliquetage 25 de l’organe de distribution 20 comprend au moins un premier relief d’encliquetage coopérant avec au moins un deuxième relief d’encliquetage prévu sur l’autre du col 13 du récipient 10 et de la jupe intérieure d’encliquetage 25 de l’organe de distribution 20. Les premier et deuxième reliefs d’encliquetage peuvent être en saillie ou en creux.
Tel qu’illustré, l’organe de distribution 20 comprend en outre une lèvre d’étanchéité 27 annulaire entourée radialement par la jupe intérieure d’encliquetage 25 et destinée à venir s’insérer à l’intérieur de l’ouverture 13a du col 13 du récipient 10 afin d’assurer l’étanchéité de l’ensemble 1.
Tel qu’illustré, et de manière nullement limitative, l’organe de distribution 20 comprend en outre deux nervures de rigidification 28a, 28b reliant radialement respectivement une portion de jupe intérieure 25a, 25b au corps 21 de l’organe de distribution 20.
En variante, on pourrait prévoir une seule portion de jupe intérieure d’encliquetage 25 et une seule nervure de rigidification 28 reliant radialement ladite jupe intérieure d’encliquetage 25 au corps 21 de l’organe de distribution 20.
Les nervures 28a, 28b sont avantageusement prévues de part et d’autre de la charnière 24 en position relative de l’organe de distribution 20 par rapport au récipient 10 ce qui permet de désencliqueter l’organe de distribution 20 sans risquer d’altérer ladite charnière 24.
Plus spécifiquement, les nervures de rigidification 28a, 28b sont avantageusement situées de part et d’autre et de préférence au plus proche dans la direction circonférentielle de la charnière 24.
Dans un mode de réalisation où l’organe de distribution ne présente qu’une seule nervure de rigidification reliant la jupe d’encliquetage au corps de l’organe de distribution, celle-ci est avantageusement centrée sur la charnière dans la direction circonférentielle.
Tel que visible sur la , chaque nervure 28a, 28b forme un angle α avec le petit axe A2. L’angle α est par exemple compris entre 30° et 50°, par exemple entre 40° et 45°, par exemple voisin de 42°.
Dans la position assemblée de l’organe de distribution 20 sur le récipient 10, visible sur la , l’extrémité inférieure 21a du corps 21 de l’organe de distribution 20 est en appui axial sur l’épaulement 11a du récipient 10.
La hauteur H1 de la pente inclinée 15a de la jonction 15 est au moins égale à la course C1 nécessaire au désencliquetage de la saillie d’encliquetage 26a, 26b de la jupe d’encliquetage 25a, 25b correspondante.
La course C1 s’étend axialement entre la surface inférieure de la saillie d’encliquetage 26a, 26b et la surface supérieure de la nervure annulaire 13c du col 13 du récipient.
La hauteur H1 de la pente inclinée 15a de la jonction 15 du récipient 10 est ainsi dimensionnée de sorte à garantir le désencliquetage de la jupe intérieure d’encliquetage 25a, 25b à l’écart du col 13 du récipient 10 lors d’une rotation relative de l’organe de distribution 20 par rapport au récipient 10, par exemple d’un angle voisin de 90°.
La course C1 est, par exemple, comprise entre 1mm et 3mm, par exemple, entre 1.5mm et 2.5mm, par exemple égale à 1.95mm.
La hauteur H1 est au moins égale à la course C1, de préférence au moins égale à 1.5 fois ladite course C1. Par exemple, la hauteur H1 est égale à 3.3mm lorsque la course C1 est égale à 1.95mm.
Dans le cas d’un choc frontal haute vitesse contre un obstacle rigide à faible recouvrement, le véhicule subit, notamment, des efforts transversaux importants du fait de la position décalée de l’obstacle vers l’extérieur.
Du fait de sa faible largeur et de sa forme, cette zone 3 de largeur réduite présente une faible résistance et constitue une zone de faiblesse structurelle. Il a été constaté que les appuis de façade 1 subissent une forte déformation au niveau de cette zone 3 lors d’un choc frontal à faible recouvrement.
Cette déformation est telle que les appuis de façade 1 transmettent mal, voire ne transmettent plus, les efforts transversaux à la traverse supérieure transversale de la structure avant.
Aussi, lors d’un choc frontal haute vitesse contre un obstacle rigide à faible recouvrement, la structure avant du véhicule est sujette à une entrée d’efforts combinés transversaux et longitudinaux en raison de l’avancée du véhicule contre l’obstacle, créant un moment de torsion. La zone 3 de l’appui de façade 1 est également peu résistante à ce moment de torsion.
Cette mauvaise résistance de l’appui de façade aux efforts transversaux et au moment de torsion entraîne des dommages importants sur la structure avant du véhicule lors du déroulement du choc, ainsi qu’un risque important d’intrusions dans l’habitacle du véhicule.
La présente invention vise à surmonter les inconvénients précités, et concerne pour ce faire une structure avant de véhicule automobile, comprenant : - deux poutres structurelles longitudinales et parallèles s’étendant longitudinalement relativement au véhicule, de part et d’autre d’un moteur du véhicule, - deux appuis de façade verticaux, sur lesquels sont fixées des extrémités avant desdites poutres structurelles longitudinales, s’étendant verticalement relativement au véhicule, et - une traverse supérieure transversale reliant, transversalement relativement au véhicule, lesdits appuis de façade entre eux, ladite structure avant étant remarquable en ce qu’elle comporte deux pièces de support, chacune s’interfaçant entre un desdits appuis de façade et une extrémité correspondante de ladite traverse supérieure transversale, lesdites pièces de support étant agencées dans ladite structure avant pour transmettre des efforts transversaux depuis lesdites poutres structurelles longitudinales vers ladite traverse supérieure transversale lors d’un choc frontal à recouvrement inférieur ou égal à 25%.
Ainsi, en prévoyant une pièce de support s’interfaçant entre l’appui de façade et la traverse transversale supérieure, on augmente la raideur de l’ensemble formé par l’appui de façade et la pièce de support. On renforce ainsi structurellement l’appui de façade notamment au niveau de la zone de transmission des efforts transversaux survenant lors d’un choc frontal à faible recouvrement.
Par conséquent, on améliore la transmission des efforts transversaux subis lors d’un choc frontal à faible recouvrement, d’un côté à l’autre du véhicule, notamment via la traverse transversale supérieure, par rapport à l’art antérieur.
Selon des caractéristiques optionnelles de la structure avant selon l’invention : - au moins une des deux pièces de support comporte un corps creux fermé s’étendant verticalement depuis les extrémités avant des poutres structurelles longitudinales jusqu’à la traverse supérieure ; - le corps creux fermé comporte un tube creux s’étendant verticalement relativement au véhicule lorsque la pièce de support est montée sur ladite structure avant ; - au moins une des deux pièces de support comporte, en sa partie inférieure, un compartiment creux s’étendant transversalement relativement audit tube creux ; - au moins une des pièces de support comporte au moins une entretoise montée longitudinalement dans le compartiment creux ; - au moins une des pièces de support comporte une équerre anti-torsion fixée sur l’appui de façade et agencée dans la structure avant de façon à reprendre les efforts de torsion lors d’un choc frontal à recouvrement inférieur ou égal à 25% ; - dans une réalisation, l’équerre anti-torsion comporte une face verticale, s’étendant verticalement relativement au véhicule lorsque la pièce de support est montée sur ladite structure avant, et une face transversale, s’étendant transversalement relativement à ladite face verticale ; - dans une réalisation, l’équerre anti-torsion est agencée au niveau d’une partie supérieure de la pièce de support et la face transversale de l’équerre anti-torsion est fixée sur une aile transversale de l’appui de façade ; - au moins une des deux pièces de support est fixée sur l’un des appuis de façade et sur la traverse supérieure transversale.
L’invention concerne aussi un véhicule automobile comportant une structure avant selon l’invention.
est une vue en perspective d’un appui de façade selon l’art antérieur.
est une vue en perspective d'une structure avant de véhicule automobile selon l’invention.
est une vue en perspective d’un appui de façade selon l’invention.
est une vue en perspective d’une pièce de support de façade selon l’invention.
est une vue en perspective montrant la liaison obtenue entre l’appui de façade, la pièce de support et une traverse supérieure de la structure avant du véhicule selon l’invention.
Un précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre a été préparé par le procédé mentionné ci-dessus, et l’image SEM du précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre est représentée sur la .
Un matériau d’électrode positive a été préparé par le procédé mentionné ci-dessus, et l’image SEM du matériau d’électrode positive est représentée sur la .
Exemple 2 : Un procédé de préparation d’un précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre, comprenant les étapes suivantes :
(1) selon le rapport molaire de l’élément cobalt sur l’élément cuivre de 10:1, le chlorure de cobalt et le chlorure de cuivre ont été respectivement sélectionnés comme matières premières pour préparer une solution de sels mélangés avec une concentration totale d’ions métalliques de 1,0 mol/L ;
(2) la solution de sels mélangés de l’étape (1) a été ajoutée dans une cuve de réaction hydrothermique avec une quantité d’ajout de 4/5 du volume de la cuve de réaction ;
(3) de l’urée a été ajoutée à la cuve de réaction avec une concentration de 4,0 mol/L ;
(4) du fructose a été ajouté dans la cuve de réaction avec une quantité molaire de 4 fois celle de l’élément cuivre ;
(5) la cuve de réaction a été scellée, puis le mélange a été chauffé et agité à une température de chauffage de 160°C et une vitesse d’agitation de 200 tr/min pour réagir pendant 4 h ;
(6) une fois la réaction terminée, le mélange réactionnel a été soumis à une séparation solide-liquide, le produit solide obtenu a été lavé d’abord avec de l’éthanol, puis avec de l’eau pure, et ensuite le produit lavé a été séché à 120°C pendant 2 h pour obtenir un précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre.
Un procédé de préparation d’un matériau d’électrode positive, comprenant les étapes suivantes : selon le rapport molaire de l’élément cobalt sur l’élément lithium de 1:1,4, le précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre et le carbonate de lithium mentionnés ci-dessus ont été mélangés, le mélange a été chauffé sous un gaz inerte avec une vitesse de chauffage de 5°C/min et un gradient de chauffage de la température ambiante à 850°C, puis de l’oxygène gazeux a été introduit à la place, la température a été maintenue pendant 12 h, et ensuite le mélange résultant a été broyé, tamisé et soumis à une élimination de fer pour obtenir un matériau d’électrode positive d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre.
Exemple 3 : Un procédé de préparation d’un précurseur d’oxyde de lithium-cobalt dopé au cuivre, comprenant les étapes suivantes :
(1) selon le rapport molaire de l’élément cobalt sur l’élément cuivre de 10:0,01, le sulfate de cobalt et le sulfate de cuivre ont été respectivement sélectionnés comme matières premières pour préparer une solution de sels mélangés avec une concentration totale d’ions métalliques de 0,05 mol/L ;
- la construction d’un sous-ensemble initialement égal à l’ensemble vide,
- une itération sur les nœuds constituant l’ensemble par ordre décroissant de SNR, une boucle d’itération comprenant :
- si l’ajout du nœud au sous-ensemble améliore la métrique d’utilité du sous-ensemble , ajouter effectivement ce nœud au sous-ensemble et continuer l’itération, sinon
- arrêter l’itération et sélectionner le sous-ensemble comme ensemble actif pour la source .