INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Exemple d’essai [0096 ] Les mêmes quantités de l’oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe préparé dans les Exemples 1 à 4 et des oxydes riches en lithium préparés dans les Exemples Comparatifs 1 à 3 ont été respectivement mélangées avec du noir de carbone conducteur et du PVDF à un rapport massique de 8: 1: 1, agitées rapidement pendant 30 min avec du NMP comme solvant pour préparer la suspension. Ensuite, la suspension a été appliquée en revêtement sur une feuille d’aluminium, séchée, laminée et coupée pour obtenir une feuille d’électrode positive. La feuille d’électrode positive et une feuille de lithium métallique ont été utilisées comme étant les électrodes positive et négative, respectivement, pour assembler une pile bouton. La pile a ensuite été testée pour la charge et la décharge dans une plage de tension de 3,0 à 4,25 V et des densités de courant de 0,01 C, 0,05 C, 0,1 C et 0,2 C. Les résultats des essais sont présentés dans le [Tableau 1].
Les oxydes riches en lithium à structure noyau-enveloppe préparés dans les Exemples 1 à 4 et les oxydes riches en lithium préparés dans les Exemples Comparatifs 1 à 3 de même qualité ont été étalés sur un plateau sous une humidité de 20%. Des échantillons ont été prélevés toutes les 12 h, 24 h et 48 h pour tester leur teneur en Li 2 CO 3 et LiOH, et préparés en piles boutons selon le procédé de préparation décrit ci-dessus. Les piles ont ensuite été testées pour la charge et la décharge à une densité de courant de 0,01 C. Les résultats des essais sont présentés dans le [Tableau 2].
[Tableau 1] : Résultats des essais de charge et de décharge Conductivité (S/cm) Capacité de charge (mAh/g) 0,01 C 0,05 C 0,1 C 0,2 C Exemple 1 1,87 732,4 726,0 713,2 702,5 Exemple 2 1,25 723,6 715,8 706,1 698,3 Exemple 3 0,83 783,3 756,9 732,6 708,7 Exemple 4 0,56 424,2 416,6 407,0 400,3 Exemple Comparatif 1 Environ 0 687,6 556,1 352,3 173,2 Exemple Comparatif 2 0,00029 692,1 582,4 393,9 197,6 Exemple Comparatif 3 0,0052 700,3 620,2 453,7 255,9
On peut voir à partir du [Tableau 1] que la conductivité de l’oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe préparé par le procédé de préparation de la présente divulgation a atteint 0,56 S/cm ou plus. Contrairement aux oxydes de l’Exemple 1, l’oxyde riche en lithium de l’Exemple Comparatif 1, qui n’a pas été pas revêtu de carbone, avait une conductivité de presque 0 et agissait presque comme un isolant, et sa capacité a diminué considérablement avec l’augmentation de la densité de courant. En revanche, les oxydes riches en lithium revêtus de carbone des Exemples 1 à 4 présentaient une capacité de charge qui n’a diminué que légèrement avec l’augmentation de la densité de courant, c’est-à-dire que, à mesure que la densité de courant augmente de 0,01 C à 0,2 C, la capacité de charge ne diminue pas de plus de 10 % ; et les oxydes riches en lithium revêtus de carbone des Exemples 1 à 4 présentaient une conductivité plus élevée, qui a augmenté avec l’augmentation de la quantité de revêtement de carbone. Bien que les deux Exemples Comparatifs 2 et 3 comprenaient un revêtement de carbone comme dans l’Exemple 1, la conductivité n’a pas été significativement améliorée, et la capacité de charge a été faible sous un courant élevé, ce qui a été attribué aux raisons suivantes. Dans l’Exemple Comparatif 2, la source de carbone et l’oxyde métallique ont simplement été mélangés à la manière d’un mélange à sec, résultant en un précurseur qui n’a pas été efficacement mélangé avec un matériau carboné, et la surface de l’oxyde riche en lithium n’a pas été revêtue pendant le processus de frittage. Dans l’Exemple Comparatif 3, l’oxyde métallique et la source de carbone ont été mélangés en utilisant le procédé en phase liquide, mais le précurseur a été préparé par un traitement thermique direct de la suspension ; le traitement thermique lent entraînerait la ségrégation de la source de carbone et de l’oxyde métallique et entraînerait en outre l’incapacité de la source de carbone de recouvrir efficacement la surface de l’oxyde métallique ; le mélange de ce précurseur et de la source de lithium à la manière d’un mélange en phase liquide, puis le séchage par pulvérisation a causé des difficultés pour obtenir un revêtement uniforme. Alors que, dans les Exemples 1 à 4 de la présente demande, le séchage par pulvérisation a d’abord été réalisé pour obtenir le précurseur revêtu de carbone, dans lequel l’évaporation éclair a permis à la source de carbone de bien recouvrir la surface de l’oxyde métallique, puis le précurseur a été fritté avec du lithium pour obtenir un oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe.
[Tableau 2] : Résultats des essais à 20% d’humidité Temps de repos (h) Li 2 CO 3 (%) LiOH (%) Capacité de charge à 0,01C (mAh/g) Exemple 1 0 1,25 2,85 732,4 12 1,39 2,98 720,0 24 1,68 3,11 712,3 48 1,92 3,36 708,5 Exemple Comparatif 1 0 2,33 3,42 687,6 12 7,80 12,65 432,1 24 14,75 20,12 136,5 48 23,50 31,27 Environ 0
Comme le montre le [Tableau 2], bien que les teneurs en carbonate de lithium et en hydroxyde de lithium dans les oxydes riches en lithium de l’Exemple 1 et de l’Exemple Comparatif 1 aient tendance à augmenter avec l’extension du temps de repos, les degrés d’augmentation des teneurs diffèrent entre l’Exemple 1 et l’Exemple Comparatif 1. Les teneurs n’ont que légèrement augmenté et la capacité n’a que légèrement diminué dans l’Exemple 1. Alors que l’Exemple Comparatif 1 a montré des changements évidents selon lesquels les teneurs en carbonate de lithium et en hydroxyde de lithium ont augmenté fortement et la capacité a diminué fortement, indiquant que l’oxyde riche en lithium avait une stabilité extrêmement faible et se détériorait rapidement dans une faible humidité. L’oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe préparé selon le procédé de cette demande présentait une excellente stabilité, indiquant que le revêtement de carbone peut inhiber efficacement la réaction du matériau principal avec H 2 O et CO 2 dans l’air.
Dans l’exemple représenté, le capteur 2 comporte une source de lumière 10 et un photodétecteur 20. La source de lumière 10 comporte une première source de lumière élémentaire 11 et une deuxième source de lumière élémentaire 12. Les première et deuxième sources de lumière sont distantes l’une de l’autre, selon une direction selon laquelle s’étend l’artère. La distance entre la première et la deuxième source de lumière élémentaire peut être inférieure à 5 cm. Plus la distance est faible, plus le dispositif est compact, et peut être par exemple maintenu par un bracelet disposé autour d’un bras de l’utilisateur. Le photodétecteur 20 comporte un premier photodétecteur élémentaire 21 et un deuxième photodétecteur élémentaire 22.
La première source de lumière élémentaire 11 et la deuxième source de lumière élémentaire 12 sont par exemple des diodes électroluminescente (LED : Light Emitting Diode). La première source de lumière élémentaire 11 émet un faisceau lumineux incident se propageant vers les tissus de l’utilisateur, selon un axe de propagation, de préférence perpendiculaire à la surface du corps de l’utilisateur. Le faisceau lumineux est de préférence émis selon une bande spectrale étroite, de préférence < 50 nm, dans une plage spectrale comprise entre 400 nm et 1100 nm.
Le premier photodétecteur élémentaire 21 et le deuxième photodétecteur élémentaire 22 sont par exemple des photodiodes.
De façon connue, les photons du faisceau lumineux pénètrent dans les tissus de l’utilisateur et une partie d’entre eux est rétrodiffusée selon une direction parallèle à l’axe de propagation, dans un sens opposé à ce dernier. Les photons rétrodiffusés résultant de la première source de lumière élémentaire 11 sont détectés par le premier photodétecteur élémentaire 21. Les photons rétrodiffusés résultant de la deuxième source de lumière élémentaire 12 sont détectés par le deuxième photodétecteur élémentaire 22.
Le principe de fonctionnement du capteur 2 est basé sur le fait qu’à chaque battement cardiaque, l’afflux sanguin face à chaque photodétecteur élémentaire entraîne une modulation de l’absorption la lumière se propageant à travers les tissus biologiques formant le corps de l’utilisateur. Il en résulte une modulation de l’intensité de la lumière détectée par le premier photodétecteur élémentaire 21 et par le deuxième photodétecteur élémentaire 22. Ainsi, l’intensité détectée par chaque photodétecteur forme un signal périodique, dont la fréquence fondamentale correspond à la fréquence cardiaque. L’espacement entre les deux photodétecteurs élémentaires 21, 22 permet une détermination d’un décalage temporel entre les signaux périodiques résultant respectivement du premier photodétecteur et du deuxième photodétecteur. L’estimation du décalage temporel , appelé temps de transit de l’onde de pouls, permet une estimation d’une vitesse, dite « vitesse d’onde de pouls » (VOP) en divisant par la distance entre le premier photodétecteur et le deuxième photodétecteur.
De façon alternative, la détermination de la VOP peut être effectuée par une mesure passive, par exemple en utilisant deux capteurs mécaniques ou électromécaniques de type tonomètre, espacés d’une distance connue : avec ce type de capteur, on mesure une déformation du tissu sous l’effet de l’onde de pouls, sans signal d’excitation.
D’autres méthodes de mesure du paramètre physiologique peuvent être basées sur une excitation électrique des tissus, et d’une mesure d’une réponse, également électrique, des tissus, selon le principe de mesures d’impédance électrique. Sous l’effet d’une variation périodique du volume sanguin, l’impédance électrique varie de façon périodique. Ainsi, une mesure de l’impédance électrique permet un suivi de l’activité cardiaque. Le décalage entre les variations périodiques d’impédances électriques permet d’estimer la vitesse d’onde de pouls. Ce type de modalité est décrit dans la publication Bassem I. et al « Multi-source multi-frequency bio-impedance measurement method for localized pulse wave monitoring », 2020. La mesure d’une vitesse d’onde de pouls peut également être obtenue par une méthode acoustique, en déterminant une variation périodique de l’impédance acoustique des tissus induite par l’activité cardiaque. Le principe est alors basé sur une émission d’une onde acoustique se propageant vers les tissus, et sur une détection d’une onde acoustique réfléchie par les tissus. Le capteur 2 peut comporter deux capteurs acoustiques élémentaires distants l’un de l’autre, la distance entre les deux capteurs étant connue. Chaque capteur élémentaire permet d’obtenir une variation périodique de l’impédance acoustique. Le décalage entre les variations périodiques respectivement déterminées par chaque capteur élémentaire permet d’estimer la vitesse d’onde de pouls. Ce type de modalité est décrit dans la publication Hermeling E et al. « The dicrotic notch as alternative time-reference point to measure local pulse wave velocity in the carotid artery by means of ultrasonography », Journal of hypertension, 2009, 2028-2035.
Le paramètre physiologique peut également être mesuré par un unique capteur, par exemple un unique photodétecteur. C’est par exemple le cas lorsque le paramètre physiologique mesuré est une amplitude de vibration de l’onde de pouls. Un tel paramètre est mesurable avec un capteur de type PPG.
D’une façon générale, le ou les capteurs sont configurés pour former une impulsion sous l’effet de l’onde de pouls. Le paramètre physiologique est déterminé en fonction d’une aire ou d’une hauteur de l’impulsion (par exemple lors de la mesure de l’amplitude de vibration de l’onde de pouls), soit à partir d’un décalage temporel entre deux impulsions mesurées par deux capteurs espacés l’un de l’autre (par exemple lors de la mesure de la vitesse d’onde de pouls). .
Le dispositif peut également comporter un capteur de pression 4, configuré pour déterminer la pression selon laquelle le dispositif est appuyé contre l’utilisateur. Les données résultant du capteur de pression 4 sont transmises à l’unité de traitement 30.
Le dispositif 1 comporte une unité de traitement 30. L’unité de traitement est reliée aux photodétecteurs 21 et 22, de façon à mesurer la vitesse d’onde de pouls. L’unité de traitement 30 est programmée pour mettre en œuvre les étapes décrites sur la . L’unité de traitement peut notamment comporter un microprocesseur ou un microcontrôleur.
Les étapes 91 à 93 correspondent à une phase de calibration 90. Au cours de l’étape 91, le brassard 3 est gonflé, de façon à faire varier la pression appliquée sur l’artère. Cela permet de faire varier la pression transmurale. Dans cet exemple, la pression est augmentée progressivement, ce qui entraîne une réduction progressive de la pression transmurale. Au cours de l’étape 92, on mesure la VOP (ou tout autre paramètre physiologique variant sous l’effet d’une variation de la pression transmurale).
Les étapes 91 et 92 sont réitérées, en augmentant (ou réduisant) progressivement la pression appliquée sur l’artère.
La schématise une augmentation progressive de la pression appliquée (ou pression externe), qui se traduit par une réduction progressive de la pression transmurale. Chaque ligne verticale correspond à un point de mesure, à un instant de calibration. A chaque instant de calibration, la vitesse d’onde de pouls est mesurée par le dispositif. La diminution progressive de la pression transmurale entraîne une réduction de l’onde de pouls, jusqu’à l’atteinte d’une valeur minimale de l’onde de pouls. La valeur minimale de l’onde de pouls est atteinte lorsque la pression transmurale est nulle, c’est-à-dire lorsque la pression exercée sur l’artère correspond à la pression artérielle moyenne. Lorsque la pression appliquée est augmentée, la pression transmurale est négative et la vitesse d’onde de pouls ré-augmente progressivement. Les itérations des étapes 91 et 92 sont alors arrêtées, car la vitesse d’onde de pouls minimale a été atteinte.
La valeur minimale de la VOP est obtenue en appliquant une pression correspondant à une pression dite de référence. A la pression de référence , la pression transmurale de l’artère est considérée comme nulle. La pression de référence correspond à la pression artérielle moyenne de l’utilisateur lors de la phase de calibration.
A l’issue des étapes 91 et 92, on dispose de couples valeurs de VOP et de pression externes mesurées à chaque instant de calibration. Ainsi, si correspond à un instant de calibration, on dispose, à chaque instant de calibration, de couples ( ) où est la pression externe appliquée à un instant de calibration. Le terme pression externe désigne la pression appliquée sur l’artère. On dispose également de la pression de référence, à laquelle la vitesse d’onde de pouls est minimale.
Composés porteurs de fonctions azoïques conjuguées
Selon un mode de réalisation particulier, le matériau organique de type N peut être choisi parmi des composés porteurs d’une ou plusieurs fonctions azoïques (-N=N-).
Le mécanisme redox associé à une fonction azoïque peut être schématisé comme suit :
D’une manière générale, la réaction redox, associée au passage de la fonction azoïque de sa forme neutre, à sa forme réduite chargée négativement avec compensation de charge cationique présente un potentiel constant compris entre 0,5 et 2 V vs Li + /Li.
Le composé porteur d’une ou plusieurs fonctions azoïques peut être par exemple l’azobenzène ou l’un de ses dérivés. Il peut être de structure générale suivante, sous sa forme neutre, non oxydée :
avec R, identiques ou différents, de préférence identiques, étant choisis, par exemple, parmi un atome d’hydrogène, une chaîne alkyle fonctionnalisée ou non, des fonctions carboxylate, sulfonate, phosphonate et alcoolate.
A titre d’exemple, on peut citer l’azobenzène 4,4-dicarboxylate de lithium (ADALS).
Composés porteurs de fonctions disulfures
Selon un mode de réalisation particulier, le matériau organique de type N peut être choisi parmi des composés porteurs d’une ou plusieurs fonctions disulfures (-S-S-).
Le mécanisme redox associé à une fonction disulfure peut être schématisé comme suit :
D’une manière générale, la réaction redox, associée au passage de la fonction disulfure de sa forme neutre à sa forme réduite chargée négativement (deux groupes -S - ) avec compensation de charge cationique présente un potentiel constant compris entre 1,5 et 3 V vs Li + /Li.
Le composé porteur d’une ou plusieurs fonctions disulfures peut être par exemple choisi parmi les diphényldisulfures, le tétrathionapthtalène, le poly(2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole), le poly(5,8-dihydro-1H,4H-2,3,6,7-tétrathia-anthracène).
Composés porteurs de fonctions carbonyles conjuguées
Selon un mode de réalisation particulier, le matériau organique de type N peut être choisi parmi des composés porteurs d’une ou plusieurs fonctions carbonyles conjuguées, en particulier contenue(s) au sein de structures quinonoïdes, comme par exemple l’anthraquinone ; de structures anhydrides (-C(O)-O-C(O)-) comme par exemple l’anhydride pyromellitique, dimides (-C(O)-N-C(O)-) comme par exemple le dimide du pérylène ; ou carboxylates (R-COOX) comme par exemple le tétracarboxylate de pérylène.
Le mécanisme redox associé à une fonction carbonyle peut être schématisé comme suit :
D’une manière générale, la réaction redox, associée au passage de la fonction carbonyle de sa forme neutre, à sa forme réduite chargée négativement avec compensation de charge cationique présente un potentiel constant compris, dans le cas d’une structure de type quinonoïde entre 1,5 et 3,5 V vs Li + /Li ; dans le cas d’une structure de type anhydride entre 1,5 et 3,5 V vs Li + /Li ; dans le cas d’une structure de type dimide entre 1,5 et 3,5 V vs Li + /Li ; et dans le cas d’une structure carboxylate, entre 0,5 et 1,5 V vs Li + /Li.
Selon le premier mode de réalisation illustré à la , le tambour 40 peut comporter des moyens de montage 52 destinés à permettre le montage d’un disque de découpe à l’extrémité distale 44 du tambour 40. Les moyens de montage 52 peuvent notamment comprendre d’une part des moyens de fixation 54 permettant la fixation du disque de découpe 50 sur l’extrémité distale 44 du tambour 40. Les moyens de fixation 54 peuvent par exemple être des trous taraudés destinés à coopérer avec des vis de fixation du disque de découpe 50.
En particulier, les moyens de montage 52, et plus particulièrement les moyens de fixation 54, sont configurés pour permettre un montage réversible du disque de découpe 50 sur le tambour 40, c’est-à-dire que le disque de découpe 50 est amovible. Un tel mode de réalisation permet donc d’utiliser de manière classique la tête de coupe 24 de la machine d’excavation 20 lors de travaux d’excavation, et de l’améliorer avec des disques de découpe 50 lorsque des corps étrangers, notamment des câbles ou tirants, sont présents dans la zone à excaver.
Par ailleurs, les moyens de montage 52 peuvent également comporter une surface d’appui 56. La surface d’appui 56 est destinée à former un support stable pour le disque de découpe 50, permettant de reprendre les éventuels efforts ou contraintes pouvant s’exercer à l’interface entre le tambour 40 et le disque de découpe 50 pendant l’utilisation de la tête de coupe 24. La surface d’appui 56 est montée à l’extrémité distale 44 du tambour 40 et présente une surface exposée destinée à venir en contact avec le disque de découpe 50 lorsque celui-ci est monté sur le tambour 40.
Dans le cas illustré à la , la surface d’appui 56 présente une forme générale de couronne, et présente une surface exposée, pour le contact avec le disque de découpe 50, plus importante que la section transversale d’un tambour dépourvu d’une telle surface d’appui. La surface d’appui 56 est solidaire du tambour 40, par exemple est soudée à la section transversale du tambour 40.
La forme en couronne de la surface d’appui 56 permet de garder un libre accès au volume intérieur du tambour 40, tout autour de l’axe de rotation. Cependant, une telle surface d’appui 56 pourrait limiter l’accès aux moyens d’attache du tambour 40 sur la tête de coupe 24 (au niveau de l’extrémité proximale 42 du tambour 40). Ainsi, la surface d’appui 56 peut comprendre des ouvertures 58, dans le cas présent au nombre de six, réparties sur le pourtour de la surface d’appui et donnant un accès aux moyens d’attache du tambour 40 sur la tête de coupe 24. Ainsi, pour fixer ou retirer le tambour 40 de la tête de coupe 24, il suffit de retirer le disque de découpe 50 des moyens de fixation 52, puis d’accéder aux moyens d’attache du tambour 40 via les ouvertures 58.
Le tambour 40 selon le premier mode de réalisation présente donc une géométrie et un usage très similaires à ceux des tambours traditionnels, à l’exception des moyens de montage 52 prévus à l’extrémité distale 44 du tambour 40 et configurés pour permettre le montage d’un disque de découpe 50 à l’extrémité distale 44 du tambour 40. En particulier, en l’absence de corps étrangers dans la tranchée à excaver, les opérations d’attache/retrait du tambour sur la tête de coupe, et les opérations de creusement de la tranchée restent identiques à celles déjà mises en œuvre avec les tambours traditionnels.
La illustre un exemple de disque de découpe 50. Le disque de découpe 50 illustré à la est un disque de découpe 50 amovible utilisé avec un tambour 40 selon le premier mode de réalisation.
Le disque de découpe 50 présente de préférence une forme générale de couronne, c’est-à-dire une forme de disque avec un trou central. Le trou central est destiné à laisser un accès libre au volume intérieur du tambour 40 sur lequel il est monté, tout autour de l’axe de rotation dudit tambour 40.
Afin de monter le disque de découpe 50 sur le tambour 40, le disque de découpe 50 peut comporter des ouvertures chanfreinées 60 dans lesquelles des vis de fixation (non représentées) peuvent être montées puis vissées dans les moyens de fixation 54 du tambour 40. Le chanfrein permet notamment, lors de l’utilisation des disques de découpe 50 pendant les opérations d’excavation, d’éviter d’user, voire de casser, les têtes de vis par frottement sur la paroi de la tranchée en cours d’excavation.
Par ailleurs, afin de faciliter la manipulation du disque de découpe 50 lors de sa fixation ou de son retrait du tambour 40, des moyens de préhension 62, par exemple sous forme d’ouvertures permettant d’y insérer un crochet de levage, sont prévus, de préférence à proximité du pourtour périphérique du disque de découpe 50.
Enfin, le disque de découpe 50 comporte avantageusement un matériau de coupe 64 sur tout ou partie de son pourtour. Le disque de découpe 50 étant destiné à couper des corps étrangers présents dans le sol, notamment des câbles ou des tirants, le matériau de coupe a pour but d’une part d’obtenir une coupe plus rapide dudit corps étranger, et d’autre part de limiter l’usure du pourtour périphérique du disque de découpe 50. A cet effet, le matériau de coupe est avantageusement choisi parmi des matériaux présentant une dureté élevée, par exemple de la poussière de diamants, du carbure de tungstène ou tout autre matériau adapté pour un tel usage.
La illustre une tête de coupe 24 avec des disques de découpe selon le premier mode de réalisation. En particulier, la tête de coupe 24 comprend des tambours, par exemple quatre tambours 40’, 40’’, 40’’’, 40’’’’ montés par paire sur les deux axes de rotation horizontaux X-X’, et des disques de découpe, par exemple quatre disques de découpe 50’, 50’’, 50’’’, 50’’’’ associés respectivement à chacun des quatre tambours 40’, 40’’, 40’’’, 40’’’’.
Dans le premier mode de réalisation, chaque tambour 40’, 40’’, 40’’’, 40’’’’ de la machine d’excavation correspond au tambour 40 illustré sur la , et chaque disque de découpe 50’, 50’’, 50’’’, 50’’’’ correspond au disque de découpe 50 illustré à la .
Comme on peut le constater, les disques de découpe sont disposés par paire, dans deux plans parallèles. Ainsi, les premier et deuxième disques de découpe 50’ et 50’’ sont positionnés sensiblement dans un même plan qui correspond au plan des extrémités distales 44’, 44’’ des premier et deuxième tambours 40’, 40’’, tandis que les troisième et quatrième disques de découpe 50’’’ et 50’’’’ sont positionnés sensiblement dans un même plan qui correspond au plan des extrémités distales 44’’’, 44’’’’ des troisième et quatrième tambours 40’’’, 40’’’’.