INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’équipement initiateur obtient ainsi le temps de propagation de deux ondes. L’équipement initiateur calcule alors :
La distance entre l’équipement initiateur et l’équipement récepteur est obtenue par la formule :
On propose de plus un équipement comprenant une unité de traitement agencée pour :
- faire évaluer par un équipement pouvant intégrer une ancre A, en utilisant des premiers signaux UWB, une position P MA d’un équipement mobile dans un repère RA défini à partir d’une position de l’ancre A ;
- faire évaluer, par l’équipement pouvant intégrer l’ancre A et/ou par un équipement pouvant intégrer une ancre B et/ou par l’équipement mobile, une position P B de l’ancre B, en utilisant des deuxièmes signaux UWB si l’équipement mobile est situé à portée UWB de l’ancre B, ou bien en utilisant des signaux Wi-Fi sinon ;
- déduire de la position P MA et de la position P B une position P BA de l’ancre B dans le repère RA,
l’ancre A et l’ancre B étant des ancres UWB qui peuvent être à portée Wi-Fi l’une de l’autre,
l’équipement mobile pouvant comprendre un module de communication UWB et un module de communication Wi-Fi, et pouvant être situé à portée UWB au moins de l’ancre A et à portée Wi-Fi de l’ancre A et de l’ancre B.
On propose de plus un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement de l’équipement tel que précédemment décrit à exécuter les étapes du procédé de positionnement tel que précédemment décrit.
la représente des ancres UWB et un smartphone ;
la illustre la méthode du Two Way Ranging ;
la représente les deux antennes d’un module de communication UWB, et la droite normale au module ;
la représente l’ancre A, l’ancre B et le smartphone, alors que celui-ci est à portée UWB de l’ancre A et de l’ancre B ;
la est une figure similaire à la , alors que le smartphone n’est pas à portée UWB de l’ancre B, et alors qu’il y a deux possibilités de position pour l’ancre B ;
la est une figure similaire à la , qui montre un troisième cercle permettant de localiser l’ancre B ;
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l’étape S3, le processus de frittage est comme suit : premier chauffage jusqu’à une température de 350 à 450°C pendant 2 à 4 h de frittage, puis chauffage jusqu’à une température de 650 à 750°C pendant 4 à 10 h de frittage. En outre, la vitesse de chauffage est de 2 à 4°C/min.
La présente divulgation concerne également l’utilisation du procédé dans la préparation d’une batterie au lithium-ion.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente divulgation, la présente divulgation a au moins les effets bénéfiques suivants :
1. En termes de principe de matériau, dans le phosphate de lithium-manganèse-fer, plus la teneur en élément manganèse est élevée, plus les propriétés du matériau se rapprochent du phosphate de lithium-manganèse. Au contraire, plus la teneur en élément fer est élevée, plus les propriétés du matériau se rapprochent du phosphate de lithium-fer. La présente divulgation dope des éléments dans l’étage de précipitation du phosphate de manganèse-fer à haute teneur en manganèse et à faible teneur en fer, ce qui élargit efficacement le canal de transport des ions lithium et améliore la capacité, et effectue une nanométrisation et un revêtement de carbone, ce qui peut améliorer considérablement la conductivité électrique et la capacité du matériau de phosphate de lithium-manganèse-fer, où l’élément dopant est de préférence le magnésium. Le dopage d’un élément aluminium/titane/niobium/zirconium dans l’étage de mélange et de broyage des deux phosphates de manganèse-fer peut améliorer efficacement les performances de débit du produit. La préparation du phosphate de manganèse-fer à haute teneur en fer et à faible teneur en manganèse sous forme de matériaux à particules relativement grosses peut améliorer efficacement la densité de compactage du matériau, augmentant ainsi la densité d’énergie du matériau, ce qui offre plus d’avantages en termes de performances. La présente divulgation traite deux précurseurs de phosphate de lithium-manganèse-fer avec différents rapports Mn/Fe respectivement par broyage avec deux tailles de particules, dont le précurseur à haute teneur en manganèse et à faible teneur en fer de petites particules fournit principalement la performance de capacité, et le précurseur à haute teneur en fer et à faible teneur en manganèse de grosses particules fournit principalement la densité de compactage. Le matériau de phosphate de lithium-manganèse-fer synthétisé par la combinaison des deux précurseurs peut à la fois assurer une performance électrochimique et une conductivité électrique extrêmement élevées du matériau, et maintenir une densité de compactage et une performance de traitement extrêmement élevées du matériau.
2. En ajustant le rapport de l’élément Mn/Fe dans la formule, la présente divulgation permet de préparer des matériaux d’électrode positive au phosphate de lithium-manganèse-fer avec différentes tensions médianes (3,4 à 3,9V), qui a un large éventail d’applicabilité. Dans le processus, en réglant la taille de particules des deux suspensions précurseurs, le matériau de phosphate de lithium-manganèse-fer à haute capacité et à haute densité de compactage est préparé, de sorte que la densité d’énergie du matériau soit améliorée, ce qui offre plus d’avantages en termes de performance par rapport au phosphate de lithium-manganèse-fer ordinaire.
3. Dans la présente divulgation, les deux précurseurs sont mélangés dans un système en phase liquide, et la taille de particules de la suspension est la taille des particules primaires. Par la suite, la suspension est séchée par atomisation, granulée et frittée dans une atmosphère. Les particules primaires et secondaires du produit croissent, puis sont pulvérisées pour régler la taille de particules du produit final dans une certaine plage. Ce processus qualifie le produit pour une excellente stabilité et uniformité, et règle de manière plus stable la stabilité de la taille de particules du produit entre les lots.
La présente divulgation sera décrite de manière plus détaillée ci-dessous en conjonction avec les dessins et modes de réalisation, dans lesquels :
La est une image SEM du phosphate de lithium-manganèse-fer préparé dans l’Exemple 1 de la présente divulgation ; et
La est un diagramme XRD du phosphate de lithium-manganèse-fer préparé dans l’Exemple 1 de la présente divulgation.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Le concept de la présente divulgation et les effets techniques produits par la présente divulgation seront clairement et complètement décrits ci-dessous en conjonction avec les modes de réalisation, afin de bien comprendre le but, les caractéristiques et les effets de la présente divulgation. Il est évident que les modes de réalisation décrits ne sont qu’une partie des modes de réalisation de la présente divulgation, plutôt que tous. Tous les autres modes de réalisation obtenus par l’homme du métier sur la base des modes de réalisation de la divulgation sans aucun travail créatif entrent dans le cadre de la divulgation.
Exemple 1 Dans cet exemple, un phosphate de lithium-manganèse-fer a été préparé, et le processus spécifique est comme suit :
1. (1) Selon le rapport stœchiométrique de Mn:Fe=8:2 et (Mn+Fe):P=1, du dioxyde de manganèse de qualité batterie, du sulfate ferreux, de l’acide phosphorique industriel à 85% en poids et du sulfate de magnésium avec une quantité de 0,3% de la masse du Mn 0,8 Fe 0,2 PO 4 anhydre théoriquement produit ont été utilisés et soumis à une réaction de précipitation à une température maintenue à 80°C dans une solution aqueuse avec 1 mol/L d’acide oxalique comme agent réducteur pour obtenir un précipité dopé avec du magnésium contenant de l’eau cristalline. Après lavage, filtration et séchage, une poudre de cristal a été obtenue, qui a ensuite été chauffée à 450°C pendant 6 h pour obtenir une poudre amorphe de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en manganèse et à faible teneur en fer dopée au magnésium. (2) Selon le rapport stœchiométrique de Mn:Fe=2:8 et (Mn+Fe): P=1, du dioxyde de manganèse de qualité batterie, du sulfate ferreux et de l’acide phosphorique industriel à 85% en poids ont été utilisés et soumis à une réaction de précipitation à une température maintenue à 80°C dans une solution aqueuse avec de l’acide oxalique comme agent réducteur pour obtenir un précipité contenant de l’eau cristalline. Après lavage, filtration et séchage, une poudre de cristal a été obtenue, qui a ensuite été chauffée à 450°C pendant 6 h pour obtenir une poudre amorphe de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en fer et à faible teneur en manganèse.
2. Les deux poudres de phosphate de manganèse-fer avec un rapport Mn/Fe différent ont été traitées par différents processus : (1) Pour la poudre de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en fer et à faible teneur en manganèse : selon le rapport stœchiométrique de Li:(Mn+Fe)=1,025:1, la poudre de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en fer et à faible teneur en manganèse a été mélangée avec du carbonate de lithium de qualité batterie, additionnée de, en poids de la poudre de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en fer et à faible teneur en manganèse, 15% de glucose et 0,25% de dioxyde de titane, mélangée avec de l’eau pure à une teneur en solides de 35%, et broyée pour régler la taille de particules de la suspension A1 à D50=650 nm. (2) Pour la poudre de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en manganèse et à faible teneur en fer : selon le rapport stœchiométrique de Li:(Mn+Fe)=1,025:1, la poudre de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en manganèse et à faible teneur en fer a été mélangée avec du carbonate de lithium de qualité batterie, additionnée de, en poids de la poudre de phosphate de manganèse-fer à haute teneur en manganèse et à faible teneur en fer, 15% de glucose et 0,25% de dioxyde de titane, mélangée avec de l’eau pure à une teneur en solides de 35%, et broyée pour régler la taille de particules de la suspension B1 à D50=350 nm.
3. La suspension A1 et la suspension B1 ont été mélangées selon un rapport massique de suspension de 1:2, dispersées et agitées pendant 60 min pour obtenir une suspension mélangée C1. La suspension mélangée C1 a été passée à travers un équipement de séchage par atomisation à disque centrifuge (avec une température d’entrée de 240°C et une température de sortie de 115°C) pour obtenir une poudre sèche D1. Ensuite, la poudre sèche D1 a été placée dans un four à atmosphère, chauffée de la température ambiante à 350°C et maintenue pendant 2 h avec une vitesse de chauffage de 4°C/min sous une atmosphère protectrice d’azote, puis chauffée à 710°C et maintenue pendant 10 h, puis refroidie naturellement pour obtenir un produit fritté E1. Le produit fritté E1 a été soumis à une pulvérisation au jet pour obtenir un matériau d’électrode positive au phosphate de lithium-manganèse-fer MF64-F1 avec un rapport Mn/Fe de 6:4, D50 de 1,12 μm, une teneur en carbone de 1,523%, une teneur en Ti de 1489 ppm, et une teneur en Mg de 862 ppm.
La est une image SEM du phosphate de lithium-manganèse-fer préparé dans cet exemple, qui montre un bon effet de revêtement de carbone et une distribution granulométrique uniforme. La est un diagramme XRD du phosphate de lithium-manganèse-fer préparé dans cet exemple, qui ne montre aucun pic d’impureté dans le diagramme, une cristallinité intacte du cristal et une structure de réseau du phosphate de lithium-fer qui n’a pas été endommagée par l’ajout de Mn.
Exemple 2 Dans cet exemple, un phosphate de lithium-manganèse-fer a été préparé, et le processus spécifique est comme suit :
Sur la on distingue également un cadre 28 pour maintenir l’ensemble de façon rigide. Chaque section verticale 24-26 est équipée de deux blocs métalliques 29 encadrant les deux tuyaux 12.
La est une vue en coupe montrant deux blocs métalliques 29A et 29B enserrant les deux tuyaux 12. Idéalement les deux blocs métalliques entrent en contact. Des rainures internes 29C sont prévues pour loger les deux tuyaux 12 complètement à l’intérieur de l’ensemble 29A et 29B.
La est une vue schématique en perspective des blocs métalliques 29A et 29B. On distingue des supports 30 et des réceptacles 34 et 35 qui peuvent être des protubérances ou des creux destinés à venir en contact avec des composants électroniques capables de générer de la chaleur.
Ces composants 33 et 36 sont représentés sur la . Ils sont disposés sur une carte électronique 32 comprenant des mémoires 38 et d’autres composants comme des chipsets 37. Les composants électroniques capables de générer de la chaleur 33 et 36 sont par exemple des microprocesseurs. Les réceptacles 34 et 35 sont conçus pour épouser la face des composants électroniques 33 et 36. Le contact entre le composant électronique et son réceptacle est notamment facilité par l’utilisation d’une pâte thermique.
Sur les chipsets, on utilise un pad thermique de nature plus épaisse qu’une pâte thermique. Ainsi, on privilégie la précision du contact entre le réceptacle et les microprocesseurs, et on tolère une approximation sur le contact des chipsets.
D’une façon générale, on utilise la pâte thermique pour plaquer le plus efficacement possible le composant électronique qui chauffe le plus sur le bloc métallique.
Ensuite, pour d’autres composants électroniques qui chauffent moins, le bloc métallique est conçu pour récupérer également un maximum de chaleur mais sans compromettre l’arrangement prévu pour le composant électronique chauffant le plus. Ainsi, on peut utiliser un pad, de dimension plus grande, pour connecter les composants électroniques peu chauffant au bloc métallique avec une certaine tolérance.
Puis, la chaleur générée par le reste des composants est évacuée par l’air qui circule dans le caisson.
La carte électronique 32 est contenue dans un berceau 31.
Des câbles d’alimentation et de communication 40 sont prévus entre la carte électronique 32 et un ou des connecteurs 41 fixés au berceau 31.
Des ventilateurs 39 sont prévus sur le berceau pour aider au déplacement de l’air vers le haut.
Le berceau 31, portant la carte électronique 32, est destiné à venir en prise avec le bloc métallique 29A et de s’y maintenir au moyen des supports 30. Des encoches (non représentées) sur le berceau 31 sont spécialement conçues pour venir en prise avec les supports 30.
La est une vue en coupe montrant le berceau 31 plaqué contre le bloc métallique 29A.
Le composant électronique 33 est en contact avec le bloc métallique 29A. Les supports 30 permettent de maintenir le berceau 31 fixe.
Lorsque le composant électronique 33 chauffe, la chaleur est transmise efficacement vers les tuyaux 12 qui transporte l’eau.
Le berceau 31 des figures 9 et 10 correspondant par exemple à la façade de la section 15 de la .
6. 500 g de phosphate de manganèse-fer préparé ont été utilisés comme précurseur, additionnés de 78,2 g de dihydrogénophosphate d’ammonium, 25,4 g de carbonate de lithium et 28,35 g de glucose anhydre pour le mélange, transférés dans 7 L d’eau pure pendant 2 à 5h de broyage au sable. Lorsque la taille de particules D50 était inférieure à 500 nm, le broyage au sable était terminé et un séchage par atomisation était réalisé. Ensuite, les particules ont été placées dans un four électrique sous protection d’azote pendant 10h de frittage à 660°C. Après pulvérisation, un matériau de phosphate de lithium-manganèse-fer revêtu de carbone (LiMn 0,6 Fe 0,4 PO 4 /C) a été obtenu.
Exemple 6 Dans cet exemple, un phosphate de manganèse-fer de type hureaulite a été préparé par les étapes suivantes :
1. 16,9 g de monohydrate de sulfate de manganèse et 111,2 g d’heptahydrate de sulfate ferreux ont été dissous dans 500 ml d’eau pure pour préparer une solution A, où le rapport molaire (Mn:Fe) était de (2:8).
2. 65 g d’hydrogénophosphate de diammonium ont été dissous dans 500 ml d’eau pure pour préparer une solution B.
3. La solution B a été ajoutée lentement à la solution A et une solution trouble C s’est formée, avec un pH de 4,2 à ce moment.
4. La solution trouble C a été ajoutée dans un réacteur pendant 3h de réaction à 90°C.
5. La suspension obtenue après la réaction a été soumise à une séparation solide-liquide, lavée puis séchée dans une étuve pour obtenir un phosphate de manganèse-fer de type hureaulite (Mn 0,2 Fe 0,8 ) 5 (PO 4 ) 2 [PO 3 (OH)] 2 ·4H 2 O.
Exemple Comparatif 1 Dans cet exemple comparatif, un produit mixte de phosphate de manganèse-fer a été préparé par les étapes suivantes, qui diffèrent de l’Exemple 1 en ce que la température de la réaction à l’étape 4 était différente :
1. 30,42 g de monohydrate de sulfate de manganèse et 31,56 g d’heptahydrate de sulfate ferreux ont été dissous dans 400 ml d’eau pure pour préparer une solution A, où le rapport molaire (Mn:Fe) était de (6:4).
2. 40 g de dihydrogénophosphate d’ammonium ont été dissous dans 100 ml d’eau pure pour préparer une solution B.
3. La solution B a été ajoutée lentement à la solution A pour obtenir une solution mixte C.
4. Une petite quantité d’eau ammoniacale a été ajoutée lentement à la solution mixte C pour ajuster le pH=5, et à ce moment, un précipité s’est progressivement généré pour obtenir une solution trouble D.
5. La solution trouble D a été ajoutée dans un réacteur pendant 4h de réaction à 40°C.
6. La suspension obtenue après la réaction a été soumise à une séparation solide-liquide, lavée puis séchée dans une étuve pour obtenir un produit mixte de phosphate de manganèse-fer.
La teneur en fer (Fe), la teneur en manganèse (Mn) et la teneur en phosphore (P) des phosphates de manganèse-fer préparés dans les Exemples 1 à 6 et dans l’Exemple Comparatif 1 ont été détectées, et les résultats de détection sont présentés dans le Tableau 1. Échantillon N° Mn% Fe% P% Mn:Fe (Mn+Fe):P Exemple 1 22,38 15,11 16,86 60:40 1,25 Exemple 2 33,43 4,29 16,81 89:11 1,26 Exemple 3 29,33 8,16 16,89 79:21 1,25 Exemple 4 28,91 8,22 16,82 78:22 1,24 Exemple 5 22,45 15,56 16,74 59:41 1,27 Exemple 6 7,35 30,32 16,88 20:80 1,24 Exemple Comparatif 1 12,52 8,27 7,59 61:39 1,53
Comme on peut le voir dans le Tableau 1, le rapport manganèse-fer du phosphate de manganèse-fer dans chaque exemple était proche de la quantité d’ajout, stable et facile à réguler, et (Mn+Fe):P était également très conforme à la valeur théorique de la forme cristalline, 5:4. Cependant, dans l’Exemple Comparatif 1, la teneur en éléments principaux et (Mn+Fe):P étaient significativement différents, ce qui était dû à l’incapacité à former une structure hureaulite à basse température, mais à former des produits tels que le phosphate de fer manganeux, le phosphate manganeux et le phosphate de manganèse-fer amorphe, avec un rapport proche de 1,5, une forte teneur en eau cristalline et une faible teneur en éléments principaux.
La illustre, de manière schématique et non limitative, un exemple d’un deuxième élément de fixation selon l’invention.
Le deuxième élément de fixation comprend un corps mâle 15, un corps femelle 16 et une pièce externe 17. Le deuxième élément de fixation entoure l’élément longiligne 14 et l’enveloppe 11, dans laquelle l’élément longiligne 14 est mis en place dans l’enveloppe, elle-même est fixée sur la surface intérieure du corps mâle 15.
Le corps mâle 15 comprend une surface extérieure inclinée, par exemple conique, apte à s’engager dans la surface intérieure conique du corps femelle 16.
Le corps femelle 16 comprend une surface externe cylindrique correspondant sensiblement à la surface intérieure de la pièce externe 17.
Le corps mâle 15 et le corps femelle 16 peuvent se déplacer l’un par rapport à l’autre et l’un ou les deux corps mâle et femelle peut ou peuvent se déplacer longitudinalement par rapport à la pièce externe.
Sur le schéma a), le deuxième élément de fixation est en position « repos » (c’est-à-dire « non bloquée »). L’élément longiligne 14 peut coulisser dans l’enveloppe 11.
Sur le schéma b), le corps mâle 15 a été déplacé en direction du corps femelle 16. Du fait des parties de contact entre le corps mâle 15 et le corps femelle 16, ce déplacement entraîne une réduction du diamètre interne du corps mâle 15. Pour que cette réduction de diamètre soit possible, le corps mâle 15 peut être en au moins trois parties indépendantes de préférence séparées par des jeux ou il peut être en une unique partie indépendante déformable pour rendre la réduction de diamètre possible, par exemple par une structure rendant possible cette constriction, en utilisant des rainures notamment et/ou en utilisant un matériau déformable, tel qu’un élastomère ou un plastique.
On observe l’effet du rétrécissement du diamètre interne du corps mâle qui entraîne une constriction de l’enveloppe 11 et de l’élément longiligne 14. Ainsi, l’enveloppe 11 serre l’élément longiligne 14 au niveau de la deuxième extrémité de l’enveloppe 11.
Sur le schéma c), on déplace l’ensemble corps mâle 15 et corps femelle 16 dans la pièce externe 17 pour éloigner le deuxième élément de fixation (ou au moins une partie de celui-ci) du premier élément de fixation (non représenté). Cela a pour effet de tendre l’enveloppe 11 en amont (c’est-à-dire en direction du premier élément de fixation), de générer une constriction de l’enveloppe et donc un serrage de l’enveloppe 11 sur l’élément longiligne 14 en partie courante.
L’élément longiligne peut ou non être soumis à une tension T.
La illustre de manière schématique et non limitative un exemple de corps mâle d’un deuxième élément de fixation.
Ce corps mâle comprend une surface externe inclinée S1, par exemple conique, et une surface interne incurvée convexe S2 de manière à limiter les concentrations de contraintes lors du serrage de l’enveloppe sur l’élément longiligne.
La illustre, de manière schématique et non limitative, une vue tridimensionnelle d’un système de blocage et de déblocage selon l’invention, pour bloquer un élément longiligne 14.
Le système comprend un premier élément de fixation 12 que l’on peut fixer à un support tel qu’une plateforme flottante par exemple, un deuxième élément de fixation 13 et une enveloppe 11 dans laquelle l’élément longiligne 14 est apte à être mis en place et apte à être bloqué.
Le deuxième élément de fixation 13 peut être déplacé relativement au premier élément de fixation 12, par une translation, de préférence dans la même direction que l’effort de tension T qui peut être exercé sur l’élément longiligne 14. Pour faciliter le guidage en translation du deuxième élément de fixation 13 par rapport au premier élément de fixation 12, le premier élément de fixation peut comprendre une extension 18 en direction du deuxième élément de fixation 13, cette extension 18 comprend ici un usinage en forme de queue d’aronde mais d’autres solutions pourraient être utilisées.
De plus, le deuxième élément de fixation 13 comprend sur sa partie externe (sur la pièce externe par exemple) un usinage de forme complémentaire 19 à celle de la queue d’aronde de l’extension 18.
Étape 4 : Un tensioactif a été dissous dans un solvant organique à un rapport du tensioactif sur le solvant organique de 5 g : 100 ml pour obtenir une solution organique, et le tensioactif était PEG-400.
Étape 5 : La solution saline mixte de métaux et la solution de dihydrogénophosphate d’ammonium ont été respectivement mélangées avec la solution organique à un rapport volumique de 2,5 mL : 100 mL pour obtenir une solution mixte de sels métalliques et une solution mixte de phosphate.
Étape 6 : La solution mixte de phosphate a été additionnée de l’eau ammoniacale avec une concentration de 10,0 mol/L pour ajuster le pH à 8,0 afin d’obtenir une solution basique.
Étape 7 : Sous atmosphère d’azote, la solution mixte de sels métalliques, la solution mixte de phosphate et l’eau ammoniacale avec une concentration de 10,0 mol/L ont été ajoutées en parallèle à un réacteur contenant la solution basique. La température dans le réacteur a été régulée pour être de 40°C, le pH a été régulé pour être de 8,0 et la vitesse d’agitation a été régulée pour être de 300 tr/min.
Étape 8 : Lorsque la D50 du matériau dans le réacteur a été détectée comme atteignant 10 μm, l’alimentation a été arrêtée, et la séparation solide-liquide a été réalisée. Ensuite, le matériau obtenu a été lavé avec de l’eau désionisée suivie d’éthanol anhydre pour obtenir du phosphate d’ammonium-manganèse-fer.