INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans l’exemple de la , le substrat de croissance 10 comporte une couche inférieure d’isolation 12 en GaN contraint par le substrat 11 en saphir (paramètre de maille ici de 3.184Å), et comporte, de bas en haut : une couche dopée inférieure 13 en InGaN, une couche intermédiaire d’isolation 14 en InGaN, et une couche dopée supérieure 15 en InGaN, et enfin une couche de reprise d’épitaxie 16 en In x Ga 1-x N d’une épaisseur de 200nm environ et une proportion d’indium x égale à 8% environ. La mésa M (0) présente un taux de relaxation minimal R (0) de sorte que la couche de reprise d’épitaxie 16 présente un paramètre de maille proche ou sensiblement égal à celui (3.184Å) de la couche inférieure d’isolation 12. La mésa M (N) présente un taux de relaxation maximale R (N) de sorte que la couche de reprise d’épitaxie 16 présente un paramètre de maille proche ou sensiblement égal à celui de l’In 0.08 Ga 0.92 N massif (3.217Å environ), du fait de la déformation élastique des couches dopées 13 et 15 poreuses. La mésa M (1)u présente un taux de relaxation intermédiaire R (1)u de sorte que la couche de reprise d’épitaxie 16 présente un paramètre de maille compris entre 3.184Å et 3.217Å. On a donc a e cre(0) e cre(1)u e cre(N) . Ainsi, la matrice de diodes peut alors comporter des diodes D (0) émettant dans le bleu, des diodes D (1)u émettant dans le vert, et des diodes D (N) émettant dans le rouge.
Le séparateur 1 selon l’invention, représenté dans un mode de réalisation préféré en , est destiné à être intégré entre les cellules 2 d’une batterie 3, comme représenté en .
Dans une batterie 3, le séparateur 1 peut être disposé entre toutes les cellules 2 adjacentes, ce qui permet d’avoir une efficacité maximale pour prévenir la propagation de chaleur ou de feu dans la batterie. Alternativement, afin par exemple d’obtenir une batterie plus petite, le séparateur 1 peut être disposé entre des groupes de cellules 2, et par exemple placé toutes les deux ou trois cellules 2.
La forme et les dimensions du séparateur peuvent varier selon les applications.
Les dimensions de la face d’une cellule 2 adjacente au séparateur est par exemple de 200 x 100 mm, ou de 300 x 100 mm. Le séparateur est alors de préférence en forme de parallélépipède rectangle de ces dimensions.
L’épaisseur du séparateur peut par exemple être comprise entre 2 et 4 mm, ce qui convient pour un grand nombre d’applications.
La présente invention peut s’appliquer à toute batterie, particulièrement les batteries ayant besoin d’une gestion de la chaleur et les batteries sujettes à une dilatation de leurs cellules.
La présente invention s’applique notamment aux batteries de véhicule électrique ou hybride électrique. Un véhicule électrique est un véhicule dont la propulsion est assurée exclusivement par un ou plusieurs moteurs électriques, et un véhicule hybride électrique est un véhicule qui comporte un ou plusieurs moteurs électriques aptes à assurer la propulsion du véhicule, et un ou plusieurs autres types de moteurs, généralement thermiques, aptes à assurer la propulsion du véhicule.
La présente invention peut également s’appliquer aux batteries de véhicules à hydrogène.
La présente invention peut enfin s’appliquer aux batteries domestiques, utilisées par exemple pour stocker l’électricité produite par des panneaux solaires.
La batterie 3 est de préférence une batterie lithium-ion. Ce type de batterie est aujourd’hui couramment utilisée pour ses performances en termes d’autonomie et son faible coût. Toutefois, elle est aussi particulièrement sujette aux risques d’emballement thermique.
Le véhicule peut être de toute catégorie, notamment une voiture, un camion, une camionnette, ou encore une motocyclette.
Le séparateur selon l’invention comporte au moins une couche d’isolation. La couche d’isolation comprend un matériau composite 4, comprenant un liant mélangé avec des particules d’aérogel 5.
Le liant permet de maintenir les particules d’aérogel 5 dans une répartition optimale au sein du séparateur.
Le séparateur 1 est de préférence conforme à la norme UL 94 V0, qui concerne la résistance à une flamme.
Le séparateur 1 a de préférence une résistance thermique qui lui permet de résister deux minutes avec un côté à 800°C, et l’autre côté maintenu en-dessous de 150 °C.
Le séparateur 1 a de préférence une résistance thermique et aux flammes qui lui permettent de résister dix minutes avec un côté à 1400°C avec présence de flammes, et l’autre côté maintenu en-dessous de 300 °C.
L’unité de stockage 1 comprend un réservoir intérieur 3 délimitant un volume interne 5 prévu pour stocker le fluide cryogénique, et un réservoir extérieur 7 dans lequel est logé le réservoir intérieur 3.
Le réservoir intérieur 3 comprend une virole intérieure 9 cylindrique, ayant un axe central C.
Le réservoir intérieur 3 présente axialement suivant une première direction E1 une extrémité axiale proximale 13. Il présente axialement suivant une seconde direction E2, opposée à la première direction E1, une extrémité axiale distale 15.
Le réservoir intérieur 3 comporte un fond intérieur proximal 11 et un fond intérieur distal 12, fermant des extrémités axiales opposées de la virole intérieure 9. Ils définissent respectivement les extrémités axiales proximale et distale 13, 15.
De la même façon, le réservoir extérieur 7 comporte une virole extérieure 17 cylindrique.
La virole extérieure 17 est coaxiale à l’axe central C, et donc à la virole intérieure 9.
Le réservoir extérieur 7 comporte encore un fond extérieur proximal 19 et un fond extérieur distal 21 fermant la virole extérieure 17 à ses deux extrémités axiales opposées. Le fond extérieur proximal 19 est représenté sur la , mais n’est pas représenté sur la . Le fond extérieur distal 21 est représenté sur les figures 4 et 5, mais pas sur la .
Le fond extérieur proximal 19 est placé en regard du fond proximal intérieur 11.
Le fond extérieur distal 21 est placé en regard du fond intérieur distal 12.
Le réservoir intérieur 3 et le réservoir extérieur 7 délimitent entre eux un volume intermédiaire 23, maintenu sous un vide poussé.
Ce vide est typiquement de l’ordre de 10 -5 millibars, de manière à limiter fortement le transfert thermique par convection depuis le réservoir extérieur 7 vers le réservoir intérieur 3.
L’unité de stockage 1 comporte encore une couche d’isolant thermique 25, avec une partie intermédiaire 27 placée autour de la virole intérieure 9 du réservoir intérieur 3.
La couche d’isolant thermique 25 comporte également des parties terminales 29, couvrant la surface externe des fonds intérieurs 11, 12.
La surface externe du réservoir intérieur 3 est ainsi pratiquement entièrement couverte par la couche d’isolant thermique 25.
La couche d’isolant thermique 25 comporte par exemple une pluralité de feuilles métalliques superposées les unes sur les autres, avec interposition de couches de fibre.
La plaque proximale 83 est orientée de telle sorte que le bord périphérique proximal 109 se dresse axialement à partir de la zone centrale proximale 107 dans la première direction E1.
Le procédé comporte ensuite une étape d’insertion axialement du réservoir intérieur 3 dans la virole extérieure 17 du réservoir extérieur 7.
Avant insertion du réservoir intérieur 3, la virole extérieure 17 présente une forme initiale avec des sections qui peuvent être non circulaires du fait du mode de fabrication de la virole extérieure 17.
Le tronçon central 79 présente un troisième diamètre intérieur D3 supérieur au deuxième diamètre extérieur D2. Le tronçon d’extrémité distal 81 présente un quatrième diamètre intérieur D4 égal au deuxième diamètre extérieur D2. Le deuxième diamètre extérieur D2 correspond au diamètre de la plaque distale 31. Il est supérieur au premier diamètre extérieur D1 de la partie intermédiaire 27 de la couche d’isolant thermique 25.
Par ailleurs, le tronçon d’extrémité proximal 129 de la virole extérieure 17 présente un sixième diamètre intérieur D6 supérieur au deuxième diamètre extérieur D2, mais égal au cinquième diamètre extérieur D5. Le cinquième diamètre extérieur D5 est le diamètre extérieur de la plaque proximale 83.
Comme illustré sur la , l’extrémité axiale distale 15 du réservoir intérieur 3 est engagée en premier. Elle est engagée dans le tronçon d’extrémité proximale 129 de la virole extérieure 17.
Au cours de l’étape d’insertion, la plaque distale 31 est donc engagée en premier dans la virole extérieure 17, à travers le tronçon d’extrémité proximale 129.
Le réservoir intérieur 3 est déplacé axialement, suivant la seconde direction E2.
Pour ce faire, il est maintenu dans une orientation coaxiale à la virole extérieure 17, par des dispositifs de maintien non représentés.
Il est poussé par un chariot non représenté.
Si, au cours de ce déplacement, le réservoir intérieur 3 est légèrement désaxé par rapport à la virole extérieure 17, la plaque distale 31 vient porter contre la surface interne de la virole extérieure 17. La couche d’isolant thermique 25 ne vient jamais au contact de la virole extérieure 17, et ne peut pas être endommagée.
Les contacts éventuels entre la plaque distale 31 et la virole extérieure 17 tendent à faire glisser la plaque distale 31 suivant la première direction E1 le long de la première extrémité distale interne 37. La plaque distale 31 vient alors en appui contre la butée 67, comme illustré sur la .
À la fin de l’opération d’insertion, la plaque distale 31 atteint le tronçon d’extrémité distal 81 de la virole extérieure 17. Du fait que celui-ci présente initialement un quatrième diamètre intérieur D4 théoriquement égal au second diamètre extérieur D2, c’est-à-dire au diamètre extérieur de la plaque distale 31, il est nécessaire d’exercer un effort significatif pour engager la plaque distale 31 dans le tronçon d’extrémité distal 81.
Ceci conduit à rectifier la forme du tronçon d’extrémité distal 81, si celle-ci n’est pas parfaitement circulaire. Le tronçon d’extrémité distal 81 se déforme et adopte la forme circulaire de la plaque distale 31.
En variante, le tronçon d’extrémité distal 81 est légèrement expansé par l’insertion, et présente, après insertion, un quatrième diamètre interne D4 égal au second diamètre externe D2.
Du fait de la présence de la butée 67, la zone centrale distale 55 de la plaque distale 31 ne vient pas porter contre la couche d’isolant thermique 25 couvrant l’extrémité axiale distale 15 du réservoir intérieur 3. Cette couche d’isolant thermique 25 n’est donc pas endommagée.
La montre un diagramme d’étapes d’un troisième mode de mise en œuvre d’un procédé 100 de signalisation d’un état de charge électrique de modules de stockage d'énergie électrique 2 rechargeables selon l’invention.
Lorsque le conducteur arrive auprès d’une borne de recharge électrique 4, il descend de son véhicule et ouvre le capot 6 d’accès à l’interface électrique 3 de son véhicule afin de pouvoir y connecter le câble électrique 5 de la borne de recharge électrique 4.
Selon une mise en œuvre non limitative, le procédé 100 comporte une étape, exécutée par les moyens de de signalisation sonore 7, de réaliser 101 une première séquence de signalisation sonore prédéterminée reflétant une ouverture du capot 6 d’accès à l’interface électrique 3 du véhicule 1.
Puis, le conducteur connecte le câble électrique 5 de la borne de recharge électrique 4 à l’interface électrique 3.
Selon une mise en œuvre non limitative, le procédé 100 comporte alors une étape, exécutée par les moyens de de signalisation sonore 7, de réaliser 102 une deuxième séquence de signalisation sonore prédéterminée reflétant un branchement du câble électrique 5 dans l’interface électrique 3.
Lorsqu’un défaut de recharge électrique des modules de stockage d'énergie électrique 2 est détecté, le procédé 100 comporte une étape, exécutée par les moyens de signalisation sonore 7, de réaliser 107 une septième séquence de signalisation sonore prédéterminée reflétant un quatrième état de charge des modules de stockage d'énergie électrique 2, le quatrième état de charge étant formé par un défaut de recharge électrique des modules de stockage d'énergie électrique 2.
Ce défaut peut par exemple être relatif à la borne de recharge 4, tel qu'une absence de signal électrique en provenance de la borne de recharge 4, ou la fourniture d'un signal non conforme. Un signal non conforme peut être un signal électrique discontinu, de tension insuffisante ou encore de tension excessive. La détection d'un signal non conforme peut être réalisée par un calculateur présent dans le véhicule 1 ou par un capteur de tension équipant le véhicule 1.
Cette information est ensuite transmise aux moyens de contrôle 10 des moyens de signalisation sonore 7. Les moyens de contrôle 10 pilotent alors l’émetteur acoustique 9 pour émettre la septième séquence de signalisation sonore prédéterminée.
Cette septième séquence de signalisation sonore prédéterminée peut par exemple être formée par une septième mélodie émise sur une septième période.
Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer : Permettre de déterminer un état de charge électrique de modules de stockage d'énergie électrique aisément par temps ensoleillé ; Obtenir une deuxième information sonore sur un état de charge électrique de modules de stockage d'énergie électrique permettant de confirmer une première information visuelle.
Dispositif et procédé d’alerte lors de l’ouverture d’une porte d’un véhicule automobile La présente invention se rapporte à un dispositif et un procédé d’alerte lors de l’ouverture d’une porte d’un véhicule automobile.
État de la technique Lors de l’ouverture d’une porte d’un véhicule automobile, plusieurs types d’incidents peuvent se produire qui risquent d’endommager le véhicule ou de blesser quelqu’un. Par exemple, un obstacle tel qu’un poteau peut se trouver dans le volume d’ouverture de la porte et si ce poteau n’est pas vu par l’occupant du véhicule qui ouvre la porte, il risque d’endommager celle-ci en heurtant le poteau. Un autre exemple d’incident est lié à l’ouverture d’une porte alors qu’un tiers, piéton ou cycliste, passe à la hauteur de la porte et risque donc de le blesser.
La demanderesse a ainsi déjà travaillé sur des systèmes d’alerte d’ouverture de porte décrits dans les brevets FR2897800 et FR3058959. Cependant, ces systèmes ne détectent pas tous les obstacles et risques associés à l’ouverture d’une porte. En particulier, les risques liés aux objets de faible hauteur (bord de trottoir, petit plot, trou, etc.) ne sont pas ou sont mal détectés.
Il existe donc un réel besoin d’un procédé et d’un dispositif d’alerte lors de l’ouverture d’une porte d’un véhicule qui résolve tout ou partie de ces inconvénients.
Description de l’invention Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, selon un premier mode de réalisation, un système d’alerte d’un obstacle lors de l’ouverture d’une porte d’un véhicule automobile comprend : un capteur de détection d’obstacle dans l’environnement de la porte ; connecté à un avertisseur d’un occupant du véhicule adapté pour se déclencher lorsqu’un obstacle est détecté.
La représente, de manière schématique, en coupe transversale, un exemple d’assemblage 100 des différents éléments, intégrant une électrode de référence préparée selon l’invention, au sein d’une cellule d’un système de stockage électrochimique, à l’image par exemple de la cellule d’une batterie métal-ion.
Comme représenté sur cette figure, dans une variante de réalisation, une cellule d’un système de stockage électrochimique, par exemple d’une batterie métal-ion, dans laquelle une électrode de référence préparée selon l’invention est incorporée, peut comporter l’assemblage 100 des différents éléments suivants, dans cet ordre d’empilement : - une électrode positive 22, en particulier formée d’une couche de matériau actif 220 sur un collecteur de courant 221, par exemple en aluminium ; - un séparateur poreux 24, par exemple en polypropylène, destiné à être imprégné par l’électrolyte ; - ladite électrode de référence 21, préparée comme décrit précédemment, formée d’une couche 211 du matériau d’électrode incorporant ledit matériau électro-actif à un état de charge intermédiaire, au niveau d’un collecteur de courant 212, par exemple en aluminium ;
Les séparateurs poreux assurent une isolation électronique entre les électrodes, tout en permettant un passage facile des ions de l’électrolyte. Bien entendu, d’autres configurations sont envisageables. Par exemple, il est possible d’enfermer l’électrode de référence dans un séparateur replié sur lui-même.
L’électrode de référence 21 préparée selon l’invention, intercalée au sein de l’assemblage entre les électrodes positive 22 et négative 23, présente avantageusement une surface dans un plan orthogonal à la direction d’empilement des différents éléments (électrodes et séparateurs), réduite comparativement aux surfaces des électrodes positive et négative dans ce même plan. De préférence, l’aire projetée de l’électrode de référence dans un plan orthogonal à la direction d’empilement, ne dépasse pas 10 %, en particulier 5 %, de l’aire projetée dans ce même plan des électrodes positive et négative.
Une électrode de référence préparée selon l’invention peut avantageusement être mise en œuvre dans la fabrication de batteries entièrement solides (batteries « tout solide »).
Avantageusement, une électrode de référence préparée selon l’invention peut être mise en œuvre dans des cellules de formats divers : cellules bobinées ou en stacking (empilage), en emballage rigide ou souple, en format prismatique ou cylindrique, etc.
Dans un mode de réalisation particulier, une électrode de référence préparée selon l’invention peut être intégrée dans une cellule d’un système de stockage électrochimique conditionnée dans un format prismatique, et en particulier sous la forme d’une « pouch cell » comme illustré dans les exemples. Une telle cellule « pouch cell » présente notamment un emballage flexible en aluminium-plastique.
De manière avantageuse, l’intégration d’une électrode de référence au niveau d’au moins l’une des cellules du système de stockage électrochimique permet de surveiller les potentiels des électrodes positive et négative, simultanément ou non, de manière continue, périodique, aléatoire ou à des moments prédéterminés, au cours du fonctionnement du système de stockage électrochimique.
Ainsi, la différence de potentiel entre l’électrode positive (respectivement, l’électrode négative) et l’électrode de référence permet de mesurer et de surveiller le potentiel de l’électrode positive (respectivement, l’électrode négative) par rapport à une valeur connue de potentiel, pendant le fonctionnement du supercondensateur.
EXEMPLE 1 Préparation selon le procédé de l’invention d’une électrode de référence
La couche d’isolant thermique 25 est prévue pour limiter les transferts radiatifs depuis le réservoir extérieur 7 vers le réservoir intérieur 3.
La partie intermédiaire 27 de la couche d’isolant thermique 25 est sensiblement cylindrique, et coaxiale à l’axe central C. Elle est, dans un plan perpendiculaire à l’axe central C, de section circulaire.
La partie intermédiaire 27 de la couche d’isolant thermique 25 présente un premier diamètre extérieur D1, matérialisé sur les figures 3 et 7.
Le diamètre est pris ici dans un plan perpendiculaire à l’axe central C.
Dans la présente description, on entend par diamètre extérieur d’un élément le diamètre de la surface radialement extérieure de cet élément. On entend par diamètre intérieur d’un élément le diamètre de la surface radialement intérieure de cet élément.
Typiquement, la partie intermédiaire 27 présente un premier diamètre extérieur D1 constant, sur toute sa longueur axiale.
En variante, la partie intermédiaire 27 de la couche d’isolant thermique 25 ne présente pas un premier diamètre extérieur D1 constant sur toute sa longueur axiale. Le premier diamètre extérieur D1 considéré ici est alors le diamètre extérieur maximum.
Comme visible sur la , l’unité de stockage comporte encore une plaque distale 31, liée à l’extrémité axiale distale 15 du réservoir intérieur 3. La plaque distale 31 présente un deuxième diamètre extérieur D2, supérieur au premier diamètre extérieur D1.
Comme précédemment, on considère ici le diamètre de la plaque distale 31 pris dans un plan perpendiculaire à l’axe central C.
Le deuxième diamètre extérieur D2 est strictement supérieur au premier diamètre extérieur D1. La différence entre le deuxième diamètre extérieur D2 et le premier diamètre extérieur D1 est typiquement comprise entre 30 mm et 8 mm, plus précisément ente 22 mm et 10 mm, et typiquement de 16 mm.
L’unité de stockage 1 comprend une suspension distale 33 du réservoir intérieur 3 au réservoir extérieur 7. La suspension distale 33 comprend un tube distal interne 35 présentant une première extrémité distale interne 37 liée au réservoir extérieur 7 par la plaque distale 31, et une deuxième extrémité distale interne 39 fixée au réservoir intérieur 3.
Le tube distal interne 35 est coaxial à l’axe central C.
La suspension distale 33 comporte également un tube distal externe 41 présentant une extrémité 43 rigidement fixée à une bague 45. La bague 45 est elle-même rigidement fixée au bord périphérique d’un orifice 47, ménagé dans le fond intérieur distal 12.
Le tube distal interne 35 est agencé de manière coaxiale à l’intérieur du tube distal externe 41. La première extrémité distale interne 37 fait saillie hors du tube distal externe 41, et hors du réservoir intérieur 3, à travers l’orifice 47.
La deuxième extrémité distale interne 39 est rigidement fixée à un bouchon 49. Le tube distal externe 41 présente une autre extrémité 51 rigidement fixée elle aussi au bouchon 49.
Le bouchon 49 obture à la fois le tube distal interne 35 et le tube distal externe 41, isolant ainsi le volume interne 5 du réservoir intérieure 3 du volume interne des tubes.
1.1. Délithiation chimique partielle du LiFePO 4
5,12 g de matériau LiFePO 4 sont dispersés sous atmosphère d’argon dans 100 mL d’acétonitrile. 1,06 g de NO 2 BF 4 (0,25 eq) est ajouté, puis le milieu réactionnel est agité pendant 48 heures, à température ambiante.
La suspension est ensuite filtrée, puis la poudre est lavée avec 4 x 100 mL d’acétronitrile avant d’être séchée à 60°C pendant 12 heures. 4,9 g de poudre noire sont obtenus.
La poudre ainsi préparée a été caractérisée par DRX ( ).
Le diffractogramme obtenu montre la coexistence des phases LiFePO 4 et FePO 4 .
1.2. Préparation d’une électrode de référence déposée sur un collecteur d’aluminium
Une encre composée de 90,5% du matériau préparé en étape 1.1. ; 5% de fibres de carbone VGCF (« vapor grown carbon fiber ») et 4,5% de liant polyfluorure de vinylidène (PVDF) a été préparée dans la N-méthylpyrrolidone et enduite sur un collecteur en aluminium.
Après séchage et pressage à 10 tonnes, l’électrode a été assemblée en demi-pile avec une contre-électrode de lithium métallique. Deux cycles de charge/décharge ont été réalisés à un régime C/10.
La présente l’évolution du voltage et du courant avec le temps. La présente l’évolution du potentiel (V vs Li + /Li) avec la capacité spécifique (mAh/g), au cours des deux premiers cycles.
Ce test montre que le potentiel de départ de l’électrode est de 3,5V vs Li + /Li, et donc bien sur le plateau de potentiel, et que l’état de charge de l’électrode est de 50%.
La composition du matériau d’électrode est donc Li 0,5 FePO 4 .
1.3. Préparation d’une électrode de référence sur une grille d’aluminium
Une encre composée de 90,5% du matériau préparé en étape 1.1. ; 5% de fibres de carbone VGCF et 4,5% de liant PVDF a été préparée dans la N-méthylpyrrolidone et enduite sur une grille d’aluminium.
Après séchage, les grilles enduites sont calandrées jusqu’à atteindre une épaisseur d’environ de 50 µm.
Après calandrage des grilles d’aluminium enduites, les électrodes de référence sont ensuite découpées.
Les électrodes découpées sont soudées aux ultrasons sur des languettes de connexion en aluminium, comme représenté schématiquement en .
La représente une araignée avant la réalisation du procédé de transparisation selon l’invention.
La représente une araignée après avoir subi une étape de dépigmentation de 2 jours.
La représente une araignée après avoir subi une étape de transparisation selon l’invention de 40h.