INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
A titre de solvants apolaires utilisables dans le cadre de la présente invention pour dissoudre les polymères apolaires, on peut notamment citer de manière non limitative les solvants dont le moment dipolaire résultant est nul, tels que les hydrocarbures, le tétrachlorure de carbone.
A titre de solvants polaires utilisables dans le cadre de la présente invention pour dissoudre les polymères polaires, on peut notamment citer de manière non limitative les solvants dont le moment dipolaire résultant est non nul, tels que le dichlorométhane, la N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP) et l’acétone.
Selon un deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention, les première et deuxième compositions polymères apolaire et polaire pourront être exemptes de solvant et introduites séparément ou en mélange dans l’extrudeuse pour réaliser l’étape b) de mélange.
Si le composant de batterie métal-ion à électrolyte organique liquide que l’on cherche à réaliser est une électrode, on pourra utiliser le procédé selon l’invention pour réaliser des filaments composites, des films composites ou des granulés composites à partir d’un mélange polymère thermoplastique d’au moins deux polymères thermoplastiques immiscibles, d’un matériau électrochimiquement actif et de carbone électroniquement conducteur (introduits lors de l’étape b) de mélange). Il faut noter que les matériaux actifs doivent fonctionner dans la fenêtre de stabilité électrochimique des deux polymères thermoplastiques. Une autre variante consisterait à introduire ces charges dans la solution polymère apolaire (premier mode de réalisation du procédé selon l’invention) ou directement avec le polymère apolaire (voie sans solvant) lors de l’étape d’extrusion.
Dans le cas d’une électrode positive, on pourra utiliser à titre de matériau électrochimiquement actif un composé choisi parmi les composés de structure olivine tels que LiFePO 4 , les composés lamellaires du type LiMO 2 ou NaMO 2 avec M désignant un élément métallique parmi Co, Ni, Mn, Al seuls ou mélange), les oxydes, les sulfures, les composés de structure type NaSICON, et les composés de structure spinelle du type LiMn 2 O 4 , qu’ils soient stœchiométriques, sur-stœchiométriques ou sous-stœchiométriques en ion métal.
Dans le cas d’une électrode négative, on pourra utiliser à titre de matériau électrochimiquement actif un composé choisi parmi les composés suivants pris seuls ou en mélange : carbone, Li 4 Ti 5 O 12 , les composés métalliques et intermétalliques, les alliages, le silicium, les oxydes, les sulfures.
A titre de carbone électroniquement conducteur, on pourra avantageusement utiliser dans le cadre de la présente invention des nanofibres de carbone (usuellement désignées par l’acronyme CNF) et/ou des nanotubes de carbone (usuellement désignées par l’acronyme CNT) et/ou le noir de carbone.
L’invention a également pour objet un procédé ainsi défini, dans lequel le composant de batterie métal-ion à électrolyte organique liquide est un séparateur et ledit mélange polymère thermoplastique est exempt de matériau électrochimiquement actif et de carbone électroniquement conducteur et contient de manière optionnelle des charges.
Le dispositif selon l’invention En référence à la , le dispositif selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention comprend de haut en bas : - une conduite 1 (sensiblement verticale) ; - une chambre de mélange 2 ; et - un réacteur à flux descendant 3 (sensiblement vertical).
La chambre de mélange 2 est connectée à la conduite 1 et est adaptée pour alimenter le réacteur à flux descendant 3 avec un mélange comprenant des particules de catalyseur, une charge hydrocarbonée et optionnellement un diluant.
Spécifiquement, en référence à la , la conduite 1 alimente la chambre de mélange 2 d’un flux descendant 4 de particules de catalyseur (chaud), la chambre de mélange 2 comprenant un ou plusieurs premiers injecteurs 5 de charge hydrocarbonée 6. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le ou les premiers injecteurs 5 est adapté pour injecter du diluant (e.g. vapeur d’eau) avec la charge. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la chambre de mélange 2 comprend un ou plusieurs deuxièmes injecteurs 7 de diluant 8. Dans la chambre de mélange 2, le flux descendant 4 entre en contact avec la charge hydrocarbonée 6 atomisée à l’aide du ou des premiers injecteurs 5 et optionnellement avec du diluant 8, introduit par exemple par le ou les deuxièmes injecteurs 7.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la chambre de mélange 2 est de géométrie à section constante, comme cylindrique, carrée, rectangulaire ou hexagonale, ou à section variable, comme un tronc de pyramide ou de cône, ou une combinaison des différentes formes géométriques. La chambre de mélange peut être doté d’internes centraux, tel qu’une pièce d'encombrement centrale décrite ci-après en référence à la . Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la chambre de mélange 2 est de forme cylindrique et optionnellement de diamètre variable. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la chambre de mélange 2 est de forme au moins partiellement tronconique. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la chambre de mélange 2 comprend une limite supérieure de section S1 connectant la chambre de mélange 2 à la conduite 1 et une limite inférieure de section S2 connectant la chambre de mélange 2 au réacteur à flux descendant 3, le rapport S1/S2 étant inférieur à 0,9 et préférablement inférieur à 0,7. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le rapport S1/S2 est compris entre 0,4 et 0,9, préférablement entre 0,5 et 0,7.
En référence aux figures 1 et 2, la demanderesse a identifié que la direction axiale des premiers injecteurs 5 est un élément clé pour bien disperser le catalyseur. Spécifiquement selon l’invention, les premiers injecteurs 5 présentent un angle α (alpha) prédéterminé par rapport à l’horizontale répondant aux deux critères suivants : - le vecteur de la quantité du mouvement résultant M tot , calculé à partir de la somme vectorielle de la quantité de mouvement (« momentum » selon la terminologie anglo-saxonne ; définit comme masse (ou débit massique)*vitesse) de charge M 6 et de la quantité de mouvement de catalyseur M 4 , présente un angle λ (lambda) par rapport à l’horizontale entre 70° et 80° et de préférence entre 72° et 77° ; et - le ratio du composant vertical du vecteur de la quantité du mouvement de charge M 6v et de la quantité de mouvement de catalyseur M 4 , est compris entre -0,2 et 0,1 et de préférence entre -0,13 et 0,04.
Le respect des deux critères donne principalement des directions axiales des premiers injecteurs 5 en contre-courant du flux descendant 4, par exemple selon un angle α compris entre 0° et 80°, ou légèrement en co-courant du flux descendant 4, par exemple selon un angle α compris entre -20° et 0°. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les premiers injecteurs 5 sont disposés à contre-courant du flux descendant 4 selon un angle α compris entre 15° et 45° par rapport à l’horizontale.
En outre, en référence à la , pour favoriser la turbulence dans la chambre de mélange 2 et diriger la charge vers des zones à plus haute concentration de catalyseur, au moins un premier injecteur 5 peut avoir une orientation (selon une projection sur un plan horizontal) désaxée par rapport au diamètre de la chambre de mélange 2 selon un angle θ (thêta) supérieur à 0° et inférieur ou égal à 45°, et de préférence compris entre 10° et 20°. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, des premiers injecteurs 5 désaxés adjacents présentent respectivement des angles θ positifs et négatifs, notamment pour améliorer la turbulence.
En référence à la , selon un ou plusieurs modes de réalisation, des premiers injecteurs 5 sont disposés selon une ou plusieurs rangées horizontales, i.e., perpendiculairement à l’axe central/vertical Z de la conduite 1, de la chambre de mélange 2 et du réacteur à flux descendant 3. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les premiers injecteurs 5 adjacents d’une rangée de premiers injecteurs 5 sont disposés sur la paroi de la chambre de mélange 2 selon un angle de séparation γ (gamma) étant sensiblement égal à 360° divisé par le nombre des premiers injecteurs 5 de ladite rangée.
En référence à la , les deuxièmes injecteurs 7 présentent un angle β (bêta) par rapport à l’horizontale compris entre 0° et 80°, et de préférence entre 10° et 45°.
La bride d’interface 40 est en appui sur une face du bloc élémentaire 20. La bride d’interface 40 est en appui sur la deuxième face 20_2 du bloc élémentaire 20 lorsque le module 50 est assemblé.
La bride d’interface 40 comprend un embout 44 de connexion à la troisième sortie S3 et un embout 45 de connexion à la troisième entrée E3. Lorsque le module 50 est assemblé, l’embout 44 est inséré dans la troisième sortie S3 et l’embout 45 est inséré dans la troisième entrée E3. Chaque embout 44, 45 comprend deux gorges cylindriques. Deux joints toriques, non numérotés sur les figures, sont chacun disposés dans une gorge d’un embout de façon à assurer l’étanchéité avec le bloc élémentaire 20.
La bride d’interface 40 peut être brasée au premier échangeur de chaleur 1. Dans ce cas, la bride d’interface 40 et le premier échangeur 1 forment un ensemble indémontable. Le montage du premier échangeur 1 avec le bloc élémentaire 20 se fait simplement en insérant les deux embouts 44, 45 dans le bloc élémentaire 20. Autrement dit, le module 50 de distribution de fluide réfrigérant, tel qu’il est représenté sur les figures 6 et 7, intègre la bride d’interface 40 et le premier échangeur 1. Il intègre également les deux détendeurs 31, 32, les deux vannes d’arrêts 5,6 et les deux capteurs de pression et de température 37, 38.
Selon l’exemple illustré, le premier échangeur de chaleur 1 est configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et un liquide caloporteur. Les signes 1a, 1b correspondent aux entrées/sorties de fluide réfrigérant et les signes 1c, 1d aux entrées/sorties de liquide caloporteur. Le liquide caloporteur est par exemple un mélange d’eau et de glycol.
Le premier échangeur 1 est par exemple un échangeur à plaques.
Le premier échangeur de chaleur 1 possède une forme générale de parallélépipède rectangle.
Le premier échangeur de chaleur 1 comprend un embout d’entrée 47 de liquide caloporteur et un embout de sortie 48 de liquide caloporteur s’étendant selon des directions parallèles.
L’embout d’entrée 45 de fluide réfrigérant, l’embout de sortie 44 de fluide réfrigérant, l’embout d’entrée 47 de liquide caloporteur et l’embout de sortie 48 de liquide caloporteur sont disposés en saillie d’une même face du premier échangeur de chaleur 1. Chacun des quatre embouts 44, 45, 46, 47 est disposé à proximité d’un angle d’une même face du premier échangeur de chaleur 1.
Le premier échangeur de chaleur 1 est disposé dans le prolongement du bloc élémentaire 20 du module 50 de distribution de fluide réfrigérant.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant peut ainsi intégrer un échangeur de chaleur de manière particulièrement compacte. La bride d’interface 40 permet cet agencement compact, sans pénaliser les performances thermodynamiques du premier échangeur 1. En effet, le deuxième canal 42 est totalement rectiligne, ce qui signifie que la perte de charge entre la sortie 1b du premier échangeur 1 et la troisième entrée E3 du bloc élémentaire est négligeable.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comprend également un filtre 30. Le filtre 30 est disposé en partie dans le premier canal 11 entre la cinquième zone de connexion C5 et la première zone de connexion C1. Le filtre 30 est aussi disposé en partie dans le troisième canal 13 entre la première zone de connexion C1 et le logement de réception 22 du deuxième détendeur 32.
Le filtre 30 est ainsi interne au bloc élémentaire 20, et ne modifie pas l’encombrement de celui-ci. L’agencement du filtre 30 est détaillé à la . L’installation du filtre 30 ne réclame aucun usinage spécifique, puisque le filtre est simplement inséré dans les canaux déjà formés. Sur le schéma de principe de la , le filtre 30 a été représenté en deux parties distinctes, de façon à simplifier la représentation. Dans l’exemple de la , le filtre 30 est monobloc.
Le filtre 30 comprend une structure support cylindrique sur laquelle un treillis filtrant est disposé, formant une chambre cylindrique. Le fluide réfrigérant est admis à l’intérieur de la chambre cylindrique et ressort filtré par la surface latérale formée par le treillis filtrant. Le fluide réfrigérant filtré rejoint l’entrée du premier détendeur 31 ainsi que du deuxième détendeur 32.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comprend une valve de remplissage 35 en fluide réfrigérant. La valve de remplissage 35 est disposée dans un cinquième logement 25 du bloc élémentaire 20, le cinquième logement 25 étant en communication fluidique avec le premier canal 11.
Le cinquième logement 25 est cylindrique. La cinquième zone de connexion C5 débouche dans le cinquième logement 25. Le cinquième logement 25 et le filtre 30 sont coaxiaux.
Un usinage selon un même axe permet ainsi de former conjointement le logement 25 de la vanne de remplissage 35 et la portion de canal recevant le filtre 30. Lors du montage du module 50, le filtre 30 est inséré et mis en place, puis la vanne de remplissage 35 est insérée dans son logement 25.
A titre d’exemple, la charge capacitive 104, représentée par un condensateur relié à la masse (GND), est alimentée par à un premier rail 106, et la charge capacitive 108, qui est représentée par un autre condensateur relié à la masse (GND), est alimentée par un deuxième rail 110. Bien que seulement deux charges capacitives 104 et 108 et deux rails 106 et 110 sont illustrés en , il est bien sûr possible que le système 100 comprenne un nombre supérieur de charges capacitives, chacune alimentée par un rail correspondant.
Le système 100 comprend en outre un boitier de commutation 112, ainsi qu’un transformateur 114 (DC/DC) configuré pour alimenter le boitier de commutation 112 en lui appliquant une tension Vbat. Par exemple, le transformateur 114 reçoit une tension DC d’entrée d’une source DC (non illustrée dans la ), tel qu’une batterie, et génère la tension Vbat ayant un niveau de tension différent de la tension DC d’entrée. Dans d’autres modes de réalisation, le transformateur 114 n’est pas présent, et le boitier de commutation 112 est alimenté directement par la batterie.
Le boitier de commutation 112 comprend par exemple un circuit électrique 116 (E-FUSE) configuré pour, par exemple, alimenter les rails 106 et 110 par l’intermédiaire d’un ou plusieurs transistors de puissance.
Le boitier de commutation 112 comprend, par exemple en outre, une unité de traitement 118 (MCU) configurée pour piloter le circuit électrique 116, par exemple afin de gérer l’alimentation de différents composants alimentés par le circuit 116.
Le système 100 comprend par exemple en outre un circuit 120 couplé au boitier de commutation 112 par l’intermédiaire des rails 106 et 110. Le circuit 120 comprend par exemple une unité de traitement 122 (MCU) ainsi que des circuits électriques 124. A titre d’exemple, le circuit 120 est un dispositif comprenant un ou plusieurs autres circuits électriques. Le circuit 120 alimente par exemple d’autres charges 126 et 128 (LOAD) couplées à la masse (GND).
Lors de l’allumage du système 100, c’est à dire lorsque le transformateur 114 met sous tension le boitier de commutation 112, le circuit 116 est alors commandé pour alimenter les rails 106 et 110 en leur appliquant respectivement une tension VbatA et VbatB. Dans un premier temps, les charges capacitives 104 et 108 sont chargées afin que l’ensemble des circuits alimentés par les rails 106, 110 soient fonctionnels, y compris le circuit 120. Il est donc souhaitable que les charges capacitives 104 et 108 soient chargées rapidement.
Dans certaines applications, par exemple lorsque le système 100 est intégré dans une automobile, la charge capacitive totale du système 100 a une capacité élevée, par exemple une capacité supérieure à 1 mF (milli-Farad). L’application d’une haute densité de courant en sortie du boitier de commutation 112 sur les rails 106 et 110 permet de charger rapidement les charges capacitives 104 et 108 mais peut fatiguer et/ou dégrader certains composants, comme des transistors de puissances et/ou des circuits imprimés. Additionnellement, l’application d’un haut courant peut être vue par le dispositif comme étant due à un court-circuit, et déclenche donc des mécanismes de protection.
Néanmoins, lorsqu’une densité de courant trop faible est appliquée par l’intermédiaire d’un transistor de puissance compris par exemple dans le boitier de commutation 112, cela peut dégrader le transistor de puissance en le plaçant dans un état d’instabilité thermique engendrant un emballement thermique.
La illustre un circuit 200 compris dans le circuit 116 du boitier de commutation 112 de la selon un mode de réalisation de la présente description. Le circuit 200 de la est configuré pour alimenter le rail 106. Un circuit similaire au circuit 200 est par exemple également présente dans le boitier de commutation 112 pour alimenter le rail 110.
Le circuit 200 comprend un transistor de puissance 202 dont le drain est par exemple couplé au rail de tension alimenté par le transformateur 114 lui appliquant la tension Vbat. La source du transistor de puissance 200 est couplée au rail 106 et lui applique une tension VbatA. Le transistor de puissance 202 comprend par exemple une pluralité de transistors en parallèle, dont deux sont illustrés dans la avec des références 204 et 210. A titre d’exemple les transistors 204 et 210 compris dans le transistor de puissance 202 sont des transistors à canal N (NMOS) de type MOSFET (de l’anglais « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor »).
Le circuit 200 comprend en outre un circuit de commande 206 (FSM) couplé à la grille du transistor de puissance 202. Le circuit de commande 206 est implémenté par exemple par une machine à états finis. Le circuit de commande 206 reçoit par exemple un signal CHANNEL_ON indiquant quand le rail 106 est à alimenter. Par exemple, le signal CHANNEL_ON est généré par l’unité de traitement 118.
Le circuit 200 comprend en outre un circuit de détection 208 (I DET.), par exemple agencé pour relier le drain du transistor de puissance 210 au rail 106. Une sortie du circuit de détection 208 est par exemple reliée au circuit de commande 206.
Le circuit de détection 208 est par exemple configuré pour comparer le courant traversant le transistor 210 avec un courant seuil. Le transistor 210 est par exemple d’une taille relativement petite par rapport à la taille globale du transistor de puissance 202, et conduit donc uniquement une partie relativement faible du courant total fourni par le transistor de puissance 202. Le niveau de courant détecté par le circuit de détection 208 est néanmoins proportionnel au courant total conduit par le transistor de puissance 202. A titre d’exemple, le courant seuil correspond à une densité de courant dans le transistor de puissance 202 pour laquelle le transistor de puissance 202 est dans un état de stabilité thermique.
La est un graphique 300 illustrant une zone de stabilité thermique 302 et des zones d’instabilité thermique 304 et 306 d’un transistor de puissance tel que le transistor 202 de la . La zone 304 correspond par exemple à un premier niveau d’instabilité du transistor de puissance, tandis que la zone 306 correspond par exemple à un niveau d’instabilité accrue pour lequel un phénomène d’emballement thermique a lieu. Le coefficient thermique du transistor de puissance 200 est négatif pour la zone 302 et est positif pour les zones 304 et 306.
En particulier, le graphique 300 présente cinq courbes 308 à 316 illustrant la relation entre la tension entre le drain et la source du transistor et le courant circulant entre le drain et la source pour différentes valeurs de tensions entre la grille et la source du transistor et à différentes températures.
Les courbes 308 et 310 illustrent respectivement la relation et lorsque la tension est égale à 3 V et à des températures de 25°C et 125°C. Le courant croît linéairement avec la tension puis la croissance est rapidement ralentie lorsque le transistor de puissance est saturé. Le courant reste relativement faible et le transistor 210 rentre tout d’abord dans la zone d’instabilité 304, par exemple lorsque la tension est dans une première plage de tension, puis dans la zone d’instabilité 306, par exemple lorsque la tension dépasse la limite haute de la première plage de tension. Lorsque le transistor 210 entre dans la zone d’instabilité 306, le phénomène d’emballement thermique a lieu, menant par exemple à des problèmes de focalisation du courant et à la formation de points chauds dégradant de manière définitive le transistor de puissance 202.
Le procédé peut ensuite comprendre une étape d’envoi à un dispositif de configuration (étape E2114), typiquement le dispositif de configuration 22, de la clé publique racine R calculée.
L’étape de calcul de la clé publique racine R à partir de la clé privée racine r (étape E2112) et l’étape d’envoi à un dispositif de configuration (étape E2114) de la clé publique racine R sont ici exécutées avant l’étape d’enregistrement (E2120) mais l’étape de calcul de la clé publique racine R à partir de la clé privée racine r (étape E2112) et/ou l’étape d’envoi à un dispositif de configuration (étape E2114) peut être exécutée après l’étape d’enregistrement (E2120) du moment que l’étape d’envoi à un dispositif de configuration (étape E2114) est exécutée après l’étape de calcul de la clé publique racine R à partir de la clé privée racine r (étape E2112).
On notera en outre que l’étape d’envoi à un dispositif de configuration (étape E2114) de la clé publique racine R peut être omise.
Selon une autre possibilité, la phase d’initialisation (Phase P1) peut comprendre d’autres étapes complémentaires (étapes E2111, E2112 et E2114 suivantes).
Ainsi le procédé peut comprendre, avant l’étape d’enregistrement (étape E2120), une étape de réception (étape E2111), en provenance du dispositif de configuration, d’au moins un premier scalaire secret de la clé privée racine (r), c’est à dire ici du premier scalaire secret r 1 , ledit au moins un premier scalaire secret reçu du dispositif de configuration étant calculé à partir d’une clé privée maitre.
De manière avantageuse, le matériau de liaison 18 est une colle. Toutefois, ledit matériau de liaison 18 pourra également être un mastic de fixation ou une résine sans sortir du cadre de la présente invention.
Une fois le matériau de liaison 18 déposé dans la gouttière 16, la nervure 17 s'enfonce dans ledit matériau de liaison 18 lorsque l'on met en place le couvercle de remplissage 7 sur l'ouverture en creux 6 depuis l'intérieur du récipient 4 du dispositif 1 de collecte. Le matériau de liaison 18 va ensuite durcir et assurer le scellement de manière permanente du couvercle de remplissage 7 sur l'ouverture en creux 6.
De plus, dans cette configuration, le matériau de liaison 18 est configuré pour permettre la désolidarisation du couvercle de remplissage 7 de l'ouverture en creux 6 lors d'un traitement de stérilisation dans un autoclave dudit dispositif 1 de collecte selon l'invention. Pour cela, avantageusement ladite température Tl est comprise dans une gamme de température comprise entre Ts - 30°C et Ts - 20°C.
Selon un mode de réalisation avantageux, pour une température Ts de stérilisation classiquement comprise entre 120°C et 134°C, le matériau de liaison 18 se liquéfie à une température Tl de l'ordre de 105°C.
Ainsi, lorsque le dispositif 1 de collecte selon l'invention est placé avec le couvercle de remplissage 7 scellé sur l'ouverture en creux 6 dans un autoclave pour un traitement de stérilisation, le matériau de liaison 18 va commencer à se ramollir puis se liquéfier et le couvercle de remplissage 7 va progressivement se détacher de l'ouverture en creux 6 et tombé, sous l'action de la gravité, à l'intérieur de l'espace interne de collecte 5 dudit dispositif 1 de collecte.