INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le tube 4 comprend une paroi dans laquelle sont ménagée plusieurs ouvertures traversantes 6 permettant au fluide de circuler entre l’intérieur du tube 4 et le réservoir 2.
En particulier, lors de l’introduction du fluide dans le tube 4 pour remplir en fluide le réservoir 2, les ouvertures traversantes 6 permettent au fluide introduit de circuler de l’intérieur du tube 4 vers le réservoir 2.
Ainsi, lors de l’introduction du fluide dans le tube 4 au niveau de sa première extrémité 7 afin de remplir le réservoir 2, le fluide introduit s’écoule à l’intérieur du tube 4 vers le réservoir 2, non seulement depuis la première extrémité 7 vers la deuxième extrémité 8 du tube 4 qui débouche dans le réservoir 2, mais également à travers les ouvertures traversantes 6 ménagées dans la paroi du tube 4.
La présence des ouvertures traversantes 6 peut ainsi permettre, d’une part de limiter voire éliminer le risque de refoulement du fluide lors de l’introduction du fluide dans le tube 4 afin de remplir le réservoir 2, et d’autre part de diminuer la durée de remplissage du réservoir 2.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le séparateur 1 comporte deux couches de gestion de la réduction du volume, chacune située de part et d’autre de la couche d’isolation.
Dans d’autres modes de réalisation, le séparateur 1 comporte une couche de gestion de la réduction du volume disposée entre deux couches d’isolation.
La couche de gestion de la réduction du volume 6 est apte à se déformer afin d’absorber une réduction du volume du séparateur 1. Afin d’obtenir une efficacité sur toute la surface du séparateur 1, la couche de gestion de la réduction du volume 6 est apte à se déformer au niveau de toute zone carrée d’une aire supérieure ou égale à 4 cm2 située sur une de ses faces externes.
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la couche de gestion de la réduction du volume 6 comporte au moins une couche d’un papier en fibre de céramique. Il s’agit par exemple du EST C30 ou EST C310, commercialisés par la société Morgan Advanced Materials. Le papier en fibre de céramique est par exemple disposé d’un côté de la couche d’isolation, par exemple par collage ou par laminage, ou des deux côtés, c’est-à-dire entre la couche d’isolation et les parois des cellules 2 disposées de part et d’autre du séparateur 1. C’est alors cette couche de papier en fibre de céramique qui absorbe la réduction de volume induite par la réduction d’épaisseur du séparateur 1, et la couche d’isolation ne subit pas ou presque pas de diminution de volume.
La couche de gestion de la réduction du volume 6 peut également comporter au moins une couche d’un élastomère, qui peut être identique au liant le cas échéant, par exemple un élastomère de silicone.
La couche de gestion de la réduction du volume 6 peut encore comporter une mousse de silicone, telle que celle commercialisée par la société Saint-Gobain sous le nom Norseal (marque déposée).
Dans un autre mode de réalisation, la couche de gestion de la réduction du volume 6 présente une forme tridimensionnelle. Une telle couche peut être réalisée en un élastomère, le cas échéant identique à celui utilisé pour le liant. Cette forme comporte alors des zones de compression ; par exemple la forme peut être une forme en nid d’abeille, et les arêtes formées par les hexagones constituent les zones de compression. Ces zones de compression permettent d’absorber les variations de volume du séparateur 1 en déformant une partie du séparateur 1, le reste du séparateur 1 pouvant conserver un volume proche de son volume initial. Par exemple, les arêtes des hexagones s’élargissent dans un plan perpendiculaire à l’effort de sorte que l’épaisseur du séparateur 1 peut diminuer sans augmentation significative de la pression. La couche de gestion de la réduction du volume 6 peut être directement moulée ou coulée dans une forme présentant les zones de compression.
Les différents modes de réalisation de la couche de gestion de la réduction du volume 6, c’est-à-dire le papier en fibre de céramique, l’élastomère, la mousse de silicone, ou encore la forme tridimensionnelle, peuvent être utilisés individuellement, ou en combinaison.
Le séparateur 1 selon l’invention peut comporter une enveloppe de protection, par exemple en PET, permettant de protéger notamment ses couches d’isolation et de gestion de la réduction du volume. Cette protection est notamment utile lorsque le liant est de type minéral qui a tendance à s’effriter.
La présente invention concerne également une batterie 3 de véhicule électrique ou hybride électrique comportant au moins deux cellules 2, et au moins un séparateur isolant 1 disposé entre lesdites cellules 2.
La présente invention concerne enfin un procédé de fabrication d’un séparateur 1 comportant les étapes suivantes : fabrication des particules d’aérogel, mélange des particules d’aérogel avec ledit liant, par exemple un élastomère de silicone ou un hydroxyde de Calcium. Selon le type de liant, celui-ci peut être à l’état liquide, notamment lorsqu’il s’agit d’un liant de type organique ou dissous dans un solvent, notamment lorsqu’il s’agit d’un liant de type minéral, durcissement du mélange obtenu dans un moule afin d’obtenir ledit matériau composite. Un élément de renforcement mécanique, par exemple une matrice structurante en forme de nid d’abeille, peut être ajoutée dans le moule. Le durcissement est par exemple réalisé par une montée en température, par l’ajout d’un catalyseur, ou encore par l’évaporation d’un solvant.
Lors de la fabrication des particules d’aérogel, le procédé ci-dessus peut comporter les sous-étapes suivantes : mélange d’un précurseur avec un solvant de synthèse et un agent d’hydrolyse tel que l’eau, et le cas échéant un catalyseur, pour obtenir un gel, granulation du produit obtenu par découpe d’un jet dudit gel, pour obtenir des particules.
Le gel passe par exemple par une ouverture dont la taille correspond à la granulométrie voulue. Le jet se formant en sortie de l’ouverture est ensuite découpé à une fréquence dépendant également de la granulométrie.
La granulation par découpe d’un jet permet d’obtenir des particules d’aérogel présentant une forme relativement régulière et comportant peu d’angles. Ceci permet qu’une fois intégrées au séparateur 1, les risques que les particules d’aérogels 5 se cassent ou se fissurent, notamment sous l’effet d’un effort subi résultant de l’expansion des cellules 2 de la batterie 3, sont réduits.
Lors de la fabrication des particules d’aérogel, le procédé de fabrication d’un séparateur 1 peut comporter la sous-étape suivante : séchage des particules, intégralement opéré à une pression supérieure au point critique du CO 2 .
Un tel séchage permet d’une part d’éviter une détérioration des particules pendant le séchage, et d’autres part de s’assurer que les particules d’aérogel restent hydrophiles. En effet, d’autres types de séchage comportant par exemple une étape d’évaporation à l’air ambiant, peuvent résulter en une perte du caractère hydrophile des particules d’aérogel.
Le tourbillon 8 est supporté par un arbre de transmission 16 s’étendant le long de l’axe X et celui-ci transmet la rotation du barillet 6 au tourbillon 8. La chaîne mécanique entre le barillet 6 et l’arbre de transmission 16 sera décrite ci-dessous.
L’arbre de transmission 16 a une longueur de plusieurs millimètres pour élever de manière importante le tourbillon par rapport au reste du mécanisme. A titre d’exemple, la longueur de l’arbre de transmission est comprise entre 2,15 mm et 4,5 mm.
L’arbre de transmission 16 comporte un pied 17 à une extrémité longitudinale inférieure et une plateforme 36 à une extrémité longitudinale supérieure.
L’arbre de transmission 16 est monté en rotation autour de l’axe longitudinal X par l’intermédiaire d’un roulement à billes 19 comportant un noyau central 19a et une bague extérieure 19b. L’arbre de transmission 16 est orienté par rapport au noyau central 19a par des goupilles et son pied 17 est fixé à celui-ci par des vis.
Le tourbillon 8 comporte une cage 18 mobile en rotation autour de l’axe X, servant de support et d’équipage à la plupart des composants du tourbillon. La cage 18 comporte un pont de cage inférieur 20 et un pont de cage supérieur 22 reliés rigidement par des bras axiaux 24. Dans l’exemple représenté, les ponts de cage inférieur 20 et supérieur 22 comportent des bras radiaux 26, 28 respectivement reliant un moyeu à une couronne. Ces ponts 20, 22 ajourés rendent encore plus visible le mécanisme du tourbillon.
Un pont d’échappement 34 est interposé entre l’arbre de transmission 16 et le pont de cage inférieur 20. Le pont d’échappement 34 est fixé sur la plateforme 36 de l’arbre de transmission 16. Le pont d’échappement 34 est orienté par rapport à la plateforme 36 par des goupilles et est fixée à celle-ci par des vis.
La roue d’échappement 14 est lié à un pignon d’échappement 38. La roue d’échappement 14, le pignon d’échappement 38 et l’ancre sont montés en rotation entre le pont d’échappement 34 et le pont de cage inférieur 20. La roue d’échappement 14 et le pignon d’échappement 38 sont montés en rotation grâce à un axe traversant 40 dont une extrémité longitudinale est logée dans une pierre 42 montée dans le pont de cage inférieur 20 et une autre extrémité longitudinale est logée dans une pierre 44 montée dans le pont d’échappement 34.
Le balancier 10 et le ressort spiral sont montés en rotation entre le pont d’échappement 34 et le pont de cage supérieur 22. Le balancier est monté en rotation grâce à un axe traversant 46 dont les extrémités longitudinales sont guidées en rotation et maintenues axialement par des systèmes antichocs 48, 50 montés pour l’un dans le pont de cage supérieur 22 et pour l’autre dans le pont d’échappement 34. Ces systèmes antichocs sont bien connus de l’homme du métier dans le domaine de l’horlogerie, ils comportent des pierres logées dans des berceaux.
En variante, l’arbre de transmission 16 est usiné directement dans le pont d’échappement 34.
Le mécanisme comporte également une roue de seconde fixe 52 en prise avec le pignon d’échappement 38.
Selon l’invention, la roue de seconde fixe 52 est fixée à l’extrémité supérieure d’une pièce centrale 54 formant un support de roue de seconde fixe, de sorte que la roue de seconde fixe soit située à proximité du pignon d’échappement. Cet arrangement présente l’avantage de conserver un pignon d’échappement de longueur conventionnelle, et de conserver un mécanisme d’échappement et de tourbillon de dimensions conventionnelles dont la précision de fonctionnement est éprouvée.
Dans l’exemple représenté, le support a une forme cylindrique de révolution. Le support 54 s’étend le long de l’axe X et comporte une embase 56 fixée sur un pont supérieur 58, un anneau support 62 à l’extrémité supérieure du support et des bras longitudinaux 60 reliant l’embase 56 et l’anneau support 62.
Cette réalisation ajourée du support 54 rend encore plus visible l’ensemble du mécanisme. Mais il sera compris qu’un mécanisme avec un support en forme de tube plein ne sort pas du cadre de la présente demande.
Dans l’exemple représenté, une ou plusieurs vis (non visibles) sont montées à travers le pont supérieur 58, la bague extérieure 19b et l’embase 56, et trois vis 85 sont montées à travers une platine 82, le pont supérieur 58 et la bague extérieure 19b.
La roue de seconde fixe 52 est fixée sur la face supérieure de l’anneau support 62 et son axe est coaxial à l’axe X.
Dans l’exemple représenté, la roue de seconde fixe 52 est rapportée sur l’anneau support 62 et est orientée par rapport à celui-ci par des goupilles/pions et fixée à l’anneau support 62 par des vis. En variante, la roue de seconde fixe est usinée directement dans l’anneau support.
IV. P rocédé de préparation d'une unité de charge logistique à emballer
EXEMPLE 2 Mise en œuvre de l’électrode de référence au niveau d’une cellule d’une batterie
L’électrode de référence est introduite au niveau d’une cellule de batterie lithium-ion.
La réalisation du montage est effectuée au format « pouch cell », à partir des électrodes suivantes : - l’électrode de référence préparée selon l’exemple 1.3 précité, prête à l’usage ; - une électrode positive à base de LiNi 0,6 Mn 0 ,2Co 0,2 O 2 (2,9 mAh/cm 2 ) ; - une électrode négative à base de graphite (3,2 mAh/cm 2 ).
Les électrodes sont séparées par deux séparateurs Celgard®, et l’ensemble est imprégné d’un électrolyte à base de carbonate d’éthylène (EC)/ éthyl méthyl carbonate (EMC) (EC :EMC 3 :7 (vol)), du sel LiPF 6 (1 M) et 2 % massique de carbonate de vinylène (VC).
Les performances de la cellule sont comparées avec celles de cellules similaires incorporant une électrode de référence classique à base de LiFePO 4 et nécessitant d’être activée au préalable.
Cette électrode de référence est une électrode de référence en LFP avec les mêmes paramètres d’encre et d’enduction que celle de l’invention, la seule différence étant que le LFP est incorporé à son état initial, sans étape préalable de délithiation chimique. Après fabrication, la cellule a été chargée à C/10, puis l’électrode de référence a été activée électrochimiquement.
La cellule intégrant une électrode de référence formée selon l’invention et la cellule intégrant une électrode de référence classique, sont soumis aux mêmes essais électrochimiques à 25°C, à savoir : - Etape de formation (pour l’électrode comparative non activée) - Décharge galvanostatique à différents régimes - Charge galvanostatique à différents régimes.
Les figures 7 et 8 présentent les courbes d’évolution du potentiel (V) avec la capacité (mAh.h) pour une première décharge à C/10, une première charge à C/2 et une dernière décharge à C/2, ainsi que pour différents régimes en charge et en décharge.
Ces essais montrent que les résultats obtenus sont comparables entre les cellules intégrant les électrodes de référence classiques et la cellule intégrant l’électrode de référence préparée selon l’invention.
En revanche, l’électrode de référence ne nécessite pas d’être activée avant d’être utilisable, contrairement aux électrodes de référence classiques.
Ainsi, les données peuvent être obtenues dès la première charge dite « étape de formation » dans le cas des électrodes classiques. En revanche, dans le cas d’une électrode de référence classique, nécessitant d’être préalablement activée au sein de la cellule dans laquelle elle est mise en œuvre, la cellule subit tout d’abord une première charge ou « étape de formation », durant laquelle l’électrode de référence n’est pas utilisable.
Préparation d’un matériau actif pour électrode de référence La présente invention concerne le domaine des systèmes de stockage électrochimique, plus précisément le domaine des dispositifs électrochimiques de type accumulateurs ou batteries métal-ion, notamment des batteries sodium-ion, lithium-ion, potassium-ion, magnésium-ion ; des batteries lithium-soufre ou lithium-air ; et supercondensateurs, par exemple des supercondensateurs hybrides au potassium.
Elle vise plus précisément à proposer une nouvelle méthode de préparation d’une électrode de référence directement fonctionnelle et utilisable dans une cellule d’un tel système de stockage électrochimique, sans nécessiter de recourir à une activation préalable de l’électrode par voie électrochimique.
Divers systèmes de stockage électrochimiques ou générateurs électrochimiques ont été développés, tels que des batteries métal-ion, notamment des batteries sodium-ion, lithium-ion, potassium-ion, magnésium-ion ; des batteries lithium-soufre ou lithium-air ; et plus récemment des supercondensateurs.
illustre une vue éclatée de la piscine, sans les margelles ;
illustre un détail montrant un poteau d’angle supportant un support margelle ;
illustre un détail montrant l’assemblage entre deux supports margelles au moyen d’un plat de liaison ;
illustre un détail montrant l’assemblage entre deux panneaux dans un angle de la paroi de contour, grâce à une cornière d’angle ;
illustre un détail montrant deux profils en angle dans un coin de la paroi de contour ;
illustre un détail montrant une jambe de force entre un poteau et les bords latéraux de deux panneaux attenants ;
illustre une vue partielle en coupe d’un support margelle assemblé avec une extrémité supérieure d’un poteau et avec un bord supérieur d’un panneau, un profil étant également monté sur le bord supérieur du panneau ;
illustre un détail montrant un plat de liaison permettant l’assemblage entre les bords d’extrémités de deux supports margelle, un seul support margelle étant illustré sur ladite figure ;
illustre en coupe une margelle placée sur un support margelle et sur un profil positionné sur le bord supérieur d’un panneau, le profil recevant un bourrelet agencé sur le bord supérieur d’un liner ;
illustre une piscine semi-enterrée ou hors sol, recevant des plaques d’habillage.
Description détaillée Dans la suite de la description, les mêmes références sont utilisées pour décrire les mêmes caractéristiques selon les différentes variantes sur les figures.
En référence aux figures 1 à 18, la piscine 100 présente notamment les caractéristiques techniques suivantes :
L’assemblage des panneaux 1, 2, 3 au niveau de leurs bords latéraux 10, de préférence par boulonnage, permet de définir une paroi de contour 101 de la piscine 100, comme l’illustrent notamment les figures 1 et 2. La paroi de contour 101 définit un parallélépipède rectangle, les panneaux 1 disposés dans les angles étant fixés entre eux au moyen de cornières d’angle 4, comme l’illustre la . L’assemblage des supports margelles 6, 7, 8 définit une ceinture 102 qui épouse les bords supérieurs 15 des panneaux 1, 2, 3. La ceinture 102 définit un rectangle, les supports margelles 6, 7, 8 étant fixés entre eux au niveau de leurs bords d’extrémité 23, au moyen de plats de liaison 11 (illustrés notamment en figures 9, 11 et 16) et de boulons (non illustrés). Le nombre de supports margelles 6, 7, 8 et le nombre de panneaux 1, 2, 3 pourront varier, selon les dimensions de la piscine 100. L’assemblage des supports margelles 6, 7, 8 avec les panneaux 1, 2, 3 permet de consolider la paroi de contour 101 de la piscine 100 et d’obtenir une rectitude parfaite de chaque côté de ladite paroi de contour 101. Les poteaux 5 soutiennent les supports margelles 6, 7, 8 afin de les maintenir dans un plan horizontal et de leur permettre de recevoir les margelles 9 et de supporter la charge de ces margelles 9 et des utilisateurs circulant sur celles-ci, autour de la piscine 100. Des boulons 13 assurent la fixation des poteaux 5 avec les supports margelles 6, 7, 8, comme l’illustre la . Des poteaux d’angle 5’ soutiennent également des supports margelles 6, 7, 8 dans les angles de la ceinture 102. Des jambes de force 12 sont montées entre les poteaux 5 et les bords latéraux 10 des panneaux 1, 2, 3 adjacents, comme le montrent notamment les figures 1 à 3, leur fixation étant réalisée de préférence par boulonnage. Les extrémités inférieures des poteaux 5 et les bords inférieurs de panneaux 1, 2, 3 sont fixées par vissage sur une dalle béton 29 (illustrée ), laquelle permet de constituer le fond 103 de la piscine 100.
Les supports margelles 6, 7, 8 comprennent chacun une face supérieure 18 qui dispose de bossages 19, illustrés figures 7, 15 et 17. Les bords longitudinaux internes 24 des supports margelles 6, 7, 8 sont fixés aux faces externes 28 des panneaux 1, 2, 3 au niveau de leurs bords supérieurs 15, de préférence au moyen de boulons 14. Lorsque les supports margelles 6, 7, 8 sont assemblés avec les bords supérieurs 15 des panneaux 1, 2, 3, la face supérieure 18 de chaque support margelle 6, 7, 8 est décalée vers le haut par rapport à la face supérieure 17 du bord supérieur 15 de chaque panneau 1, 2, 3. Sur les faces supérieures 17 des panneaux 1, 2, 3 sont fixés des profils 16, de préférence par boulonnage. Ces profils 16 comprennent une rainure 21 débouchant du côté de la face interne 26 des panneaux 1, 2, 3, la rainure 21 permettant la réception d’un bourrelet 25 agencé à l’extrémité supérieure du liner 20, comme l’illustrent les figures 8, 15 et 17. Cette configuration permet de tendre convenablement le liner 20 qui repose sur la face interne 26 des panneaux 1, 2, 3 et sur le fond 103 de la piscine 100. Les profils 16 comprennent également une face d’appui supérieure 27 qui est positionnée dans le même plan que les bossages 19 sur la face supérieure 18 des supports margelles 6, 7, 8, de sorte que les margelles 9 reposent convenablement sur les bossages 19 et sur les faces d’appui supérieure 27, avec un léger espacement 31 entre la face inférieure 32 des margelles 9 et la face supérieure 18 des supports margelles 6, 7, 8 et par rapport à la face supérieure 17 des panneaux 1, 2, 3, ce qui évite la stagnation d’eau entre les margelles 9 et les supports margelles 6, 7, 8. Les margelles 9 dissimulent les profils 16 une fois posées sur les supports margelles 6, 7, 8.
Lorsque de l’acier inoxydable est utilisé, comme évoqué précédemment, celui-ci sera préférentiellement du type Magnelis® fabriqué par la société ARCELORMITTAL, qui dispose d’une très bonne tenue anticorrosion.
Le support de roue de seconde fixe est creux et la roue de seconde fixe 52 a une forme annulaire, de sorte à être traversé par l’arbre de transmission 16 et le pont d’échappement 34.
Dans l’exemple représenté, la plateforme 36 est située dans le même plan que l’anneau support 62, et le pont d’échappement 34 chevauche la roue de seconde fixe 52 de sorte que le pignon d’échappement 38 soit disposé radialement à l’extérieur de la roue de seconde fixe 52 et engrène celle-ci. En variante, la roue de seconde fixe présente une denture intérieure et le pont d’échappement est tel que le pignon d’échappement 38 est à l’intérieur de la roue de seconde fixe.
En variante, la plateforme se situe plus basse ou plus haute que l’anneau support et le pont d’échappement est adapté en conséquence.
Comme expliqué, l’arbre de transmission 16 fait partie d’une chaîne de transmission entre le barillet 6 et le tourbillon 8.
La chaîne de transmission comporte un premier rouage R1 et l’arbre de transmission 16. Le pied de l’arbre de transmission 16 est solidaire en rotation d’un pignon de transmission 64 d’axe X. Dans l’exemple représenté, le pignon de transmission 64 est chassé par une extrémité dans le noyau central 19a du roulement à billes
Le roulement à billes 19 est interposé entre l’embase 56 et le pont supérieur 58.
Le premier rouage R1 comporte un premier mobile 70 comprenant une roue 72 engrenant le pignon de transmission 64, et un pignon 74 qui engrène une roue 75 d’un deuxième mobile 76 qui comporte également un pignon de centre 78 engrenant une denture 80 du barillet 6.
Dans l’exemple représenté, le premier mobile 70 est monté en rotation entre le pont supérieur 58 et la platine 82 et le deuxième mobile 76 est monté en rotation entre la platine 82 et un pont de barillet P ( ).
Dans cet exemple, l’axe du premier mobile 70 est d’un seul tenant avec le pignon 74, et est reçu à ses extrémités dans des pierres logées dans le pont supérieur 58 et la platine 82. De manière similaire l’axe du deuxième mobile 76 est d’un seul tenant avec le pignon de centre 78, et est reçu à ses extrémités dans des pierres logées dans la platine 82 et le pont de barillet P. En variante, des axes séparés sont montés dans des pignons creux.
Comme on peut le voir sur la , le pont supérieur 58 est agencé de sorte à ménager un espace pour le premier rouage R1.
La transmission du mouvement de rotation du barillet 6 au tourbillon 8 va maintenant être décrite.
Le barillet 6 muni de la denture 80 tourne autour de son axe X ; il entraîne alors le pignon 78 et la roue 75 du deuxième mobile 76, la roue 75 du deuxième mobile entraîne à son tour le pignon 74 du premier mobile 70, qui entraîne la roue 72 qui engrène le pignon de transmission 64. Celui-ci étant solidaire en rotation de l’arbre de transmission 16, il entraîne le pont d’échappement 34 duquel est solidaire le pignon d’échappement 38. Le pignon d’échappement 38 tourne autour de l’axe X autour de la roue de seconde fixe 52 à la manière d’un satellite. Le pignon d’échappement 38 engrenant la roue de seconde fixe 52, il tourne autour de son axe 40, entraînant en rotation la roue d’échappement 14 qui remplit son rôle classique dans le système d’échappement.