INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le groupe de batterie 11 a deux bornes, et les deux bornes sont utilisées comme ports de sortie de tension totale pour le groupe de batterie 11. Les deux bornes comprennent une borne positive 11a et une borne négative 11b, et le système de gestion de batterie 20 est connecté à la borne positive 11a et à la borne négative 11b du groupe de batterie 11 pour commander le groupe de batterie 11. En outre, le système de gestion de batterie 20 comprend également une borne d'alimentation positive 20a et une borne d'alimentation négative 20b. Un commutateur de charge SW1 et un commutateur de décharge SW2 sont connectés en série entre la borne positive 11a et la borne d'alimentation positive 20a. Lorsque le commutateur de charge SW1 et le commutateur de décharge SW2 sont tous deux fermés pour conduire de l'électricité, le système de gestion de batterie 20 commande alors la charge ou la décharge du groupe de batterie 11. Lorsque la borne d'alimentation positive 20a et la borne d'alimentation négative 20b sont respectivement connectées à une source d'alimentation externe, le groupe de batterie 11 reçoit des charges en provenance de la source d'alimentation externe par l'intermédiaire du système de gestion de batterie 20. Lorsque la borne d'alimentation positive 20a et la borne d'alimentation négative 20b sont respectivement connectées à une charge, le groupe de batterie 11 libère des charges à la charge par l'intermédiaire du système de gestion de batterie 20. Les paragraphes suivants décrivent en détail un exemple de décharge du groupe de batterie 11.
Le système de gestion de batterie 20 comprend un module de détection de tension 21, un premier circuit de transformation 22a, un second circuit de transformation 22b et un dispositif de commande 23. Le module de détection de tension 21 est connecté au positif et au négatif de chacune des unités de batterie 10, et le module de détection de tension 21 détecte respectivement une valeur de tension entre deux bornes opposées de chacune des unités de batterie 10 sous la forme de V1, V2...Vn. Le module de détection de tension 21 additionne ensuite les valeurs de tension V1, V2...Vn entre les deux bornes opposées de chacune des unités de batterie 10 pour obtenir une valeur de tension totale Vsomme, et le module de détection de tension 21 délivre une valeur de tension transformée totale Vt0 correspondant à la valeur de tension totale Vsomme. Dans ce mode de réalisation, le module de détection de tension 21 est un module de détection frontal analogique (AFE). Dans d'autres modes de réalisation, le module de détection de tension 21 peut être différent.
Le premier circuit de transformation 22a est connecté à la borne positive 11a. Une tension Va au niveau de la borne positive 11a est transformée et délivrée par le premier circuit de transformation 22a sous la forme d'une première tension transformée Vt1, et la première tension transformée Vt1 est inférieure à la tension Va mesurée au niveau de la borne positive 11a. Dans ce mode de réalisation, le premier circuit de transformation 22a est un diviseur de tension. Le premier circuit de transformation 22a divise la tension Va au niveau de la borne positive 11a en une tension plus petite comme la première tension transformée Vt1.
Le second circuit de transformation 22b est connecté à la borne d'alimentation positive 20a. Une tension Vb au niveau de la borne d'alimentation positive 20a est transformée et délivrée par le second circuit de transformation 22b sous la forme d'une seconde tension transformée Vt2, et la seconde tension transformée Vt2 est inférieure à la tension Vb mesurée au niveau de la borne d'alimentation positive 20a.
On relèvera que la résolution de cette équation pour la détermination de la distance du défaut ne nécessite pas de disposer d’une estimation de la résistance de défaut.
Une réalisation possible de l’obtention de ces valeurs est la suivante. Tout d’abord, l’étape S1 comprend l’obtention, au niveau du poste source, de mesures des courants et tensions pour les trois phases du départ en défaut et l’application d’une transformation de Fortescue aux mesures pour obtenir des valeurs de composantes symétriques au niveau du poste source. Puis l’examen d’un tronçon à l’étape S2 comprend l’utilisation d’un modèle matriciel du réseau pour, à partir des valeurs des composantes symétriques au niveau du poste source, estimer les valeurs nécessaires à la résolution de l’équation 2 listées ci-dessus.
Lorsque le réseau est du type à neutre impédant, les composantes symétriques peuvent être déterminées à la fréquence fondamentale du réseau sur la base des mesures enregistrées durant le régime permanent du défaut, soit 4 à 5 périodes après l’apparition du défaut.
Lorsque le réseau est du type à neutre compensé, les composantes symétriques peuvent être déterminées à une fréquence dominante d’oscillations transitoires lors de l’apparition du défaut, sur la base des mesures enregistrées durant le régime transitoire du défaut, par exemple sur une durée de 100 ms suivant l’instant d’apparition du défaut. Toutefois, si le défaut est permanent et les grandeurs électriques sont enregistrées entre les instants 500 et 600 ms après l’apparition du défaut, il convient alors de calculer les composantes symétriques à la fréquence fondamentale durant cet intervalle de temps.
La détermination de la fréquence dominante peut comprendre une décomposition de Prony de la tension homopolaire et du courant homopolaire en plusieurs signaux pseudo-amortis, chacun représenté par les quatre composantes suivantes : amplitude, amortissement, fréquence et déphasage. La fréquence dominante correspond alors à la fréquence dont l’amplitude de la puissance homopolaire associée est la plus grande.
Chaque variable (3 tensions simples, 3 courants de phase) peut alors être exprimée sous forme complexe, provenant de la décomposition de Prony à la fréquence dominante et à la fréquence fondamentale suivant les formules : et . Sur la base de ces variables, les composantes symétriques (directe, inverse et homopolaire) à la fréquence et des tensions et courants au point de mesure sont calculées.
L’utilisation d’un modèle matriciel du réseau permet, à partir des valeurs des composantes symétriques au niveau du poste source, d’estimer les valeurs nécessaires à la résolution de l’équation 2 en venant recalculer les grandeurs électriques ( , et ) et le courant de défaut ( ) à chaque pas (1 mètre par exemple) en faisant le parcours du réseau par application de la théorie des quadripôles. Le réseau électrique est modélisé par un bloc contenant quatre connexions d’entrée et quatre de sortie, nommé octopôle. Grâce à la transformation de Fortescue, une chaîne d’octopôles peut être transformée en trois quadripôles indépendants (deux entrées et deux sorties).
Chaque quadripôle représente une matrice 2×2 qui relie l’entrée et la sortie :
Lorsqu’un élément de réseau est de type conducteur (ligne ou câble) comme représenté en haut de la figure 2, la matrice B s’exprime selon . Lorsqu’un élément de réseau est de type charge comme représenté au centre de la figure 2, la matrice B s’exprime selon . Lorsqu’un élément de réseau est de type transformateur comme représenté en bas de la figure 2, la matrice B s’exprime selon .
En ayant connaissance de grandeurs linéiques (en Ω/km, Farad/km, etc…), il est possible d’adopter les formulations généralisées suivantes qui, parce qu’elles intègrent la longueur de l’élément de réseau considéré, s’appliquent pour une ligne, un tronçon d’une ligne, etc. : (cas du neutre impédant), et (cas du neutre compensé)
Les matrices B de chaque élément du réseau sont établies à partir de la connaissance de la topologie et des caractéristiques des composants du réseau. Il est possible de brancher plusieurs quadripôles montés en série ou en parallèle, et de représenter cette structure par un seul quadripôle équivalent. Cela permet alors de créer une relation entre les mesures d’entrée et de sortie d’un ensemble d’éléments du réseau.
En partant sur la théorie des quadripôles, l’ensemble des éléments situés en aval de la queue d’un tronçon (là où l’on recherche la présence d’un défaut) peut être réduit en un simple bloc . Le tronçon en question (où le défaut est considéré sur sa queue) peut quant à lui être représenté par un simple bloc .
Le schéma monophasé équivalent de ces blocs et dans la base des composantes symétriques dans le cas des défauts monophasés est illustré sur la , où : , et représentent la tension directe, la tension inverse et la tension homopolaire au niveau de la tête du tronçon considéré en défaut ; , et représentent le courant direct, le courant inverse et le courant homopolaire au niveau de la tête du tronçon considéré en défaut ; Les matrices et représentent des fonctions de transfert dans le schéma direct associées respectivement au tronçon considéré en défaut et à la partie du départ en aval du défaut ; Les matrices et représentent des fonctions de transfert dans le schéma inverse associées respectivement au tronçon considéré en défaut et à la partie du départ en aval du défaut ; Les matrices et représentent des fonctions de transfert dans le schéma homopolaire associées respectivement au tronçon considéré en défaut et à la partie du départ en aval du défaut ; représente la tension homopolaire à proximité amont du défaut; représente la tension inverse à proximité amont du défaut; et représentent respectivement le courant direct à proximité amont et aval du défaut ; et représentent respectivement le courant inverse à proximité amont et aval du défaut ; et représentent respectivement le courant homopolaire à proximité amont et aval du défaut ; représente la résistance de défaut
On notera que l’utilisation de ces matrices pour l’estimation du courant de défaut au niveau de la queue d’un tronçon permet en outre de déterminer les valeurs de , et au niveau de la queue du tronçon, c’est-à-dire à la tête du tronçon suivant.
En appliquant la loi des nœuds au point du défaut, on peut écrire les deux équations suivantes : et .
La ou les huiles de silicone peuvent être sélectionnées parmi les silicones volatils, les silicones non volatils et leurs mélanges.
Ainsi, l’huile de silicone peut comprendre au moins une huile de silicone volatile ou au moins une huile de silicone non volatile, ou à la fois au moins une huile de silicone volatile et au moins une huile de silicone non volatile.
Le silicone volatil ou non volatil peut être choisi parmi les silicones linéaires, ramifiés ou cycliques, facultativement modifiés avec au moins une fraction ou un groupe organofonctionnel.
Par exemple, l’huile de silicone peut être sélectionnée dans le groupe consistant en les polydialkylsiloxanes tels que les polydiméthylsiloxanes (PDMS), les polyalkylarylsiloxanes tels que le phényltriméthicone, les polydiarylsiloxanes, et les polysiloxanes organomodifiés comprenant au moins une fraction ou un groupe organofonctionnel choisi parmi les fractions ou groupes poly(oxyalkylène), les fractions ou groupes alcoxy ou alcoxyalkyle, les fractions ou groupes hydroxyle ou hydroxylés, les fractions ou groupes acyloxy ou acyloxyalkyle, les fractions ou groupes acide carboxylique ou carboxylate, les fractions ou groupes acryliques, et les fractions oxazoline.
Si la ou les huiles de silicone est (sont) volatiles, la ou les huiles de silicone peut(vent) être choisies parmi celles dont le point d’ébullition va de 60 °C à 260 °C, par exemple : les silicones cycliques tels que les polydialkylsiloxanes comprenant de 3 à 7, par exemple, de 4 à 5 atomes de silicium. Les exemples non limitatifs de ces siloxanes incluent l’octaméthylcyclotétrasiloxane commercialisé, par exemple, sous le nom commercial VOLATILE SILICONE® 7207 par UNION CARBIDE et SILBIONE® 70045 V2 par RHODIA, le décaméthylcyclopentasiloxane commercialisé sous le nom commercial VOLATILE SILICONE® 7158 par UNION CARBIDE, et SILBIONE® 70045 V5 par RHODIA, KF-995 par SHIN ETSU, ainsi que leurs mélanges. Les cyclométhicones peuvent également être utilisés, par exemple, ceux commercialisés sous les références DC 244, DC 245, DC 344, DC 345 et DC 246 par DOW CORNING. Des cyclocopolymères du type diméthylsiloxane/méthylalkylsiloxane peuvent également être utilisés, tels que SILICONE VOLATILE® FZ 3109 commercialisé par UNION CARBIDE, de formule
Des combinaisons de silicones cycliques telles que les polydialkylsiloxanes avec des composés organiques dérivés du silicium peuvent également être utilisées, telles qu’un mélange d’octaméthylcyclotétrasiloxane et de tétraméthylsilylpentaérythritol (50/50), et un mélange d’octaméthylcyclotétrasiloxane et d’oxy-1,1'-(hexa-2,2,2',2',3,3'-triméthylsilyloxy) bisnéopentane ; et
(ii) les polydialkylsiloxanes volatils linéaires comprenant de 2 à 9 atomes de silicium. Un exemple non limitatif d’un tel composé est le décaméthyltétrasiloxane commercialisé, par exemple, sous le nom commercial « SH-200 » par TORAY SILICONE.
D’autre part, la ou les huiles de silicone peuvent être choisies parmi des silicones non volatiles, tels que les polydialkylsiloxanes, les polyalkylarylsiloxanes, les polydiarylsiloxanes et les polysiloxanes organomodifiés.
Le poids moléculaire du silicone, de préférence des polydiméthylsiloxanes avec des groupes terminaux triméthylsilyle, a un poids moléculaire moyen (M w ) de 300 000 ou plus, de préférence 350 000 ou plus, plus préférentiellement 400 000 ou plus, et de préférence 3 000 000 ou moins, plus préférentiellement 2 000 000 ou moins, encore plus préférentiellement 1 000 000 ou moins.
Selon un mode de réalisation, l’huile de silicone peut être choisie parmi les polydialkylsiloxanes non volatils, par exemple, les polydiméthylsiloxanes avec des groupes terminaux triméthylsilyle connus sous le nom commercial diméthicone.
L’huile de silicone préférée selon la présente invention peut être les polydiméthylsiloxanes avec des groupes terminaux triméthylsilyle, tels que les huiles ayant une viscosité à 25 °C supérieure à 1 000 000 cSt (mm 2 /s), encore plus préférentiellement une viscosité supérieure à 2 000 000 cSt, et encore plus particulièrement supérieure à 5 000 000 cSt, mieux encore supérieure à 10 000 000 cSt et de préférence inférieure à 50 000 000 cSt, mieux encore inférieure à 30 000 000 cSt, toujours mieux encore inférieure à 15 000 000 cSt.
Selon la présente invention, tous les polydiméthylsiloxanes peuvent être utilisés tels quels ou sous forme de solutions, émulsions, nanoémulsions ou microémulsions.
Les exemples non limitatifs de produits commerciaux correspondant à ces polydialkylsiloxanes incluent BY22-029 (produit de Dow Corning Toray, Co., Ltd. ; émulsion non ionique d’huile de diméthicone), BY22-060 (produit de Dow Corning Toray, Co., Ltd. ; émulsion cationique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec un silicone à faible viscosité), BY22-019 (produit de Dow Corning Toray, Co., Ltd. ; émulsion non ionique et cationique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec du silicone cyclique), BY22-020 (produit de Dow Corning Toray, Co., Ltd. ; émulsion cationique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec de l’isoparaffine liquide légère), KM902 (produits de Shin-Etsu Chemical Co. Ltd ; émulsion non ionique de la diméthicone hautement polymérisée), KM903 (produit de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd ; émulsion cationique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec un silicone à faible viscosité), X-52-2127 (produit de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. ; émulsion cationique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec un silicone à faible viscosité), X-52-2162 (produit de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. ; émulsion non ionique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec un silicone à faible viscosité), EMU101 (produit de Momentive Performance Materials, Inc. ; émulsion non ionique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec un silicone à faible viscosité), XS65-B3803 (produit de Momentive Performance Materials, Inc. ; émulsion non ionique contenant une solution obtenue en diluant de la diméthicone hautement polymérisée avec un silicone à faible viscosité), DC 7-3100 (produit de Dow Corning Toray Silicone, Co., Ltd.).
Les polyalkylarylsiloxanes peuvent être choisis parmi les polydiméthyl/méthylphénylsiloxanes, les polydiméthyl/diphényl siloxanes linéaires et/ou ramifiés.
Les exemples non limitatifs de tels polyalkylarylsiloxanes incluent les produits commercialisés sous les noms commerciaux suivants :
- en cas d’emballement thermique d’une cellule, le motif à créneaux décalés permet de mobiliser par convection naturelle tout le liquide diélectrique présent entre les cellules (contre une fraction seulement du liquide dans le cas d’une tôle ondulée continue par exemple).
La flèche donne le sens de circulation du liquide diélectrique (5) au travers de cette grille (224). Cette grille (224) permet de reprendre les efforts de compression dus à la fabrication de l’assemblage de cellules et dus au gonflement des cellules (229) tout en laissant passer le liquide (5).
Sur la , une variante de grille (224) est représentée en coupe transversale comprise entre les grandes faces (232) de deux cellules (229) et capable de se conformer à ces mêmes faces bombées (233) lorsque les cellules sont gonflées. Cette grille (224) peut présenter, par son épaisseur de tôle et un profil adapté de son motif de pliage, un taux de compressibilité qui permet de se conformer à la forme des cellules gonflées et de ne pas dépasser une valeur seuil d’effort de compression sur les cellules (229) en la contrôlant sur une plage de contraintes internes desdites cellules entre 0.001MPa et 1MPa. Un profil de pliage adapté à cette fonction est par exemple un profil ‘en queue d’aronde’ représenté , où l’une au moins des jambes du profil présente un angle aigu vis-à-vis de sa base (à la distinction de profils trapézoïdaux dont les jambes présentent un angle obtus par rapport à leur base).
L’angle aigu entre la jambe et sa base améliore la capacité du profil à être comprimé, et de ce fait permet à l’entretoise d’être conformée au contact de la cellule lorsque celle-ci gonfle. Typiquement, la souplesse recherchée doit être supérieure à 1mm par MPa. L’épaisseur de tôle utilisée pour réaliser la grille (224) est avantageusement inférieure à 0,2mm, idéalement inférieure à 0,1mm. Le matériau de la tôle est préférentiellement l’acier inoxydable, pour sa tenue en température et sa relativement faible conductivité thermique, apte à limiter le flux thermique de conduction vers les cellules adjacentes en cas d’emballement thermique.
MATÉRIAU DE CATHODE AU PHOSPHATE DE LITHIUM ET DE FER, SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET SON UTILISATION La présente invention appartient au domaine technique des matériaux de batterie ion-lithium, en particulier un matériau de cathode au phosphate de lithium et de fer, un procédé pour sa préparation et son utilisation.
ARRIÈRE-PLAN Les batteries d’alimentation ion-lithium sont largement utilisées dans le domaine des véhicules électriques et sont subdivisées essentiellement en batteries ternaires et batteries au phosphate de lithium et de fer. La batterie au lithium ternaire a une plus grande capacité spécifique, mais le Ni et le Co qui sont nécessaires sont onéreux et subissent une pénurie de ressources, et de plus la batterie au lithium ternaire a une mauvaise sécurité et une mauvaise stabilité de cyclage. En raison de son faible prix, de sa bonne stabilité de cyclage et de l’absence de métaux lourds toxiques, la batterie au phosphate de lithium et de fer, avec configuration olivine, est le matériau de cathode le plus potentiel pour les batteries d’alimentation ion-lithium. Cependant, du fait de sa faible conductivité, la batterie au phosphate de lithium et de fer a habituellement besoin d’être dopée et modifiée ou revêtue d’un matériau conducteur. Un procédé classique de revêtement consiste à ajouter une source de carbone dans le processus de préparation du phosphate de lithium et de fer, mais il peut n’être appliqué que sur la couche superficielle du phosphate de lithium et de fer, ce qui ne peut améliorer la conductivité du phosphate de lithium et de fer.
Il est donc nécessaire de fournir un procédé de préparation d’un matériau de cathode au phosphate de lithium et de fer, ayant une excellente conductivité.
RÉSUMÉ La présente invention vise au moins à résoudre l’un des problèmes techniques de l’art antérieur. En conséquence, la présente invention concerne un matériau de cathode au phosphate de lithium et de fer, un procédé de préparation de ce matériau et son utilisation, et le matériau de cathode au phosphate de lithium et de fer préparé par le procédé de préparation présente une excellente conductivité.
Les objets techniques mentionnés ci-dessus de la présente invention sont atteints par les solutions techniques suivantes :
Un procédé de préparation d’un matériau de cathode au phosphate de lithium et de fer comprenant les étapes suivantes :
mélange d’un précurseur de phosphate de fer, d’une source de lithium et d’un composé bleu de Prusse, calcination du mélange sous atmosphère réductrice ou sous atmosphère inerte, refroidissement et lixiviation à l’acide, et séchage pour obtenir le matériau de cathode au phosphate de lithium et de fer.
De préférence, le composé bleu de Prusse est au moins l’un de Li 2 FeFe(CN) 6 ou Li 2 MnFe(CN) 6 .
De préférence, le composé bleu de Prusse est Li 2 FeFe(CN) 6 .
De préférence, la source de lithium est au moins l’un de LiOH ou Li 2 CO 3 .
De préférence, l'étape de calcination consiste à mettre en œuvre une calcination primaire pendant 1 à 6 heures à 200 à 600 ℃, à chauffer à 650 à 1 000 ℃ puis à mettre en œuvre une calcination secondaire pendant 6 à 20 heures.
Plus préférentiellement, l’étape de calcination consiste à mettre en œuvre une calcination primaire pendant 1 à 4 heures à 400 à 600 ℃, à chauffer à 650 à 850 ℃ puis à mettre en œuvre une calcination secondaire pendant 6 à 12 heures.
L’invention peut aussi mettre en œuvre des moyens supplémentaires, non décrits ci-dessus. Par exemple, le dispositif 1 peut comprendre une balance à quartz disposée à proximité du substrat 3 afin de contrôler l’épaisseur des couches déposées.
Par ailleurs, l’invention peut être mise en œuvre pour réaliser des couches à partir d’une matière comprenant des éléments autres que l’indium. En particulier, l’échantillon 2 peut comprendre un élément inorganique du tableau périodique, par exemple un élément métallique tel que l’aluminium ou le titane, ou encore un alliage comportant un tel élément inorganique.
Châssis modulaire pour micro-habitats réversibles Les souhaits de mobilité, les contraintes liées au plans d’urbanismes, les problématiques de fabrication, la maitrise de l’empreinte écologique sont autant de raisons qui participent à la recherche de projets d’habitats réversibles ou mobiles telles que les tiny-house, les mobil-home ou les chalets.
Une partie des acquéreurs de ces constructions cherche à allier plusieurs caractéristiques comme une emprise au sol réduite, la présence d’une mezzanine intérieure, la réversibilité par l’absence de fondations lourdes, une sobriété de construction (notamment écologique), peu d’entretien, un cout réduit.
La présente invention est un ensemble formant un châssis qui, disposé comme embase de la construction, permet à celle-ci d’être déplacée dans de bonnes conditions économiques et de sécurité grâce à l’utilisation de ses équipements non permanents tout en permettant à la construction de remplir les critères recherchés par l’acquéreur.