INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
ETAT DE LA TECHNIQUE Une pile à combustible est formée d'un empilement de cellules électrochimiques « unitaires », comportant chacune une anode et une cathode séparées électriquement l'une de l'autre par un électrolyte. Dans le cas d'une pile à hydrogène, le combustible (l'hydrogène) est apporté au contact de l'anode, et le comburant (l'oxygène) est amené au contact de la cathode. Lors du fonctionnement de la pile en générateur de courant, le combustible et le comburant sont consommés par des réactions d’oxydation et de réduction qui ont respectivement lieu au niveau de l’anode et de la cathode. Ces réactions produisent de l’électricité, de l’eau et de la chaleur. La température nominale de fonctionnement de la pile se situe généralement aux alentours de 80°C.
L’électrolyte peut se présenter sous forme d’une membrane laissant passer les protons issus de la réaction d’oxydation de l’hydrogène. C’est le cas des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Une telle membrane est généralement composée d’un polymère solide perfluoro-sulfoné appelé ionomère. Les électrodes sont typiquement poreuses, pour favoriser le transport des gaz combustible et comburant, et permettre l’évacuation de l’eau produite. Chaque électrode comprend typiquement deux couches : une couche de diffusion des gaz, typiquement à base de carbone, et une couche catalytique, généralement à base de nanoparticules de platine déposées sur du carbone (Pt/C) poreux. Les couches catalytiques sont disposées contre la membrane, de sorte que des nanoparticules de platine soient à l’interface avec l’ionomère. Les couches catalytiques – également appelées couches actives – sont ainsi intercalées entre les couches de diffusion des gaz et la membrane. La membrane, les couches de diffusion et les couches catalytiques sont couramment désignées par l’acronyme AME signifiant « Assemblage Membrane Electrodes ».
Les phénomènes intervenant lors de cette phase de conditionnement, encore appelée phase d’« activation » ou « de rodage », peuvent comprendre à la fois l’hydratation de l’ionomère dans la membrane et dans les couches actives, et/ou la dépollution des couches catalytiques et des couches de diffusion dans leur ensemble.
En tout état de cause, la phase de conditionnement ou d’activation produit une amélioration des performances de la PEMFC et est donc un requis préalable au fonctionnement nominal de la pile.
Le document « Advances in rapid and effective break-in/conditioning/recovery of automotive PEMFC stacks , Shyam S. Kocha et al., Current Opinion in Electrochemistry , vol.31, 100843 (2022) » divulgue différents procédés d’activation d’une PEFMC. Tous ces procédés sont basés sur un fonctionnement en générateur de la pile à basse tension, avec une tension par cellule ≤ 1 V. Ces nombreux procédés indiquent qu’il existe un besoin consistant à améliorer les procédures d’activation actuelles. Les performances électrochimiques des cellules, notamment à haute densité de courant, peuvent encore être améliorées.
Un objet de la présente invention est de proposer un procédé d’activation d’une pile à combustible améliorant les performances électrochimiques des cellules vis-à-vis des procédés connus.
Les plots 19 sont, par exemple formés à partir de la face supérieure de la structure, dans une des couches isolante 17 de l'empilement 13, par exemple la couche isolante supérieure. A titre d'exemple, les vias 21 et les plots 19 sont en cuivre. Les vias 21 et les plots 19 peuvent être en le même matériau que les pistes conductrices 15.
A titre d'exemple, chaque plot 19 est entouré d'une couche barrière 23. La couche barrière 23 est, par exemple, formée après la formation des vias 21 et avant la formation des plots 19. La couche barrière 23 est alors présente à l'interface entre la couche isolante 17 supérieure et chaque plot 19 sur les flancs du plot 19 et sur la face inférieure du plot 19. La couche barrière est, par exemple en un matériau permettant de faire barrière à la diffusion du cuivre dans le silicium. A titre d'exemple, la couche barrière 23 est en un matériau différent du cuivre, par exemple un matériau électriquement conducteur, par exemple en nitrure de titane (TiN) ou en nitrure de tantale (TaN).
Après la formation des vias 21 et des plots 19, la face supérieure de la structure est, par exemple, planarisée de sorte que les plots 19 affleurent au niveau de la face supérieure de l'empilement 13. Cette étape de planarisation peut être réalisée par polissage mécanochimique ou CMP (de l'anglais "Chemical Mechanical Planarization").
En , trois plots 19 ont été représentés, toutefois en pratique, le nombre de plots 19 peut être différent de trois, par exemple supérieur à trois.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de dépôt d'une couche 25 sur la face supérieure de la structure illustrée en .
A titre d'exemple, la couche 25 est en un matériau non conducteur. La couche 25 est, par exemple, en silicium, par exemple en silicium amorphe, par exemple non intentionnellement dopé. La couche 25 a, par exemple, une épaisseur comprise entre 1 nm et 20 nm, par exemple de l'ordre de 2 nm.
La couche 25 est, par exemple, déposée pleine plaque, c'est-à-dire qu'elle est déposée sur toute la surface de la structure. A titre d'exemple, la couche 25 est déposée à une température inférieure à 400 °C.
La structure illustrée en correspond à la première structure de l'assemblage, la face avant de cette structure correspondant à sa face supérieure dans l'orientation de la et la face arrière de cette structure correspondant à sa face inférieure dans l'orientation de la .
Les figures 1D à 1K sont des étapes successives d'un procédé de formation de la deuxième structure de l'assemblage.
La illustre une structure de départ correspondant à un deuxième substrat 31 ou couche semiconductrice, par exemple une plaquette semiconductrice. A titre d'exemple, le substrat 31 correspond à un substrat en silicium massif ou à la couche de silicium supérieure d’un substrat de type silicium sur isolant ou SOI (de l'anglais "Silicon On Insulator").
Optionnellement, le substrat 31 comprend une couche d'arrêt 33 (stop layer), par exemple enterrée dans le substrat 31. A titre d'exemple la couche d'arrêt 33 est formée sur toute la surface du substrat 31. A titre d'exemple, la couche d'arrêt 31 est en silicium dopé ou en oxyde de silicium.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de formation d'une couche 35 dans la structure illustrée en .
A titre d'exemple, la couche 35 est en un matériau électriquement isolant ou de haute résistivité.
La couche 35 est, par exemple en silicium amorphe, par exemple formée par amorphisation de la face supérieure de la structure illustrée en du . La couche 35 est ainsi formée, sans ajout de matière, à partir de la structure illustrée en et plus particulièrement à partir du substrat 31. Ce mode de formation permet à la couche 35 s'avoir un niveau de pureté plus important qu'une couche formée par dépôt de silicium amorphe. La couche de silicium amorphe 35 est de préférence non intentionnellement dopée.
A titre d'exemple, la couche 35 a une épaisseur de l'ordre de quelques nanomètres, par exemple une épaisseur comprise entre 1 nm et 20 nm, par exemple de l'ordre de 2 nm.
La couche 35 est, par exemple formée pleine plaque, c'est-à-dire qu'elle est formée sur toute la surface de la structure. La couche 35 est, par exemple formée sur et en contact avec la couche d'arrêt 33.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de formation de deuxièmes plots 37 ou contacts métalliques.
Lors de cette étape, on vient déposer une couche isolante 39 sur la face supérieure de la structure illustrée en puis former les plots 37.
A titre d'exemple, la couche 39 est en un matériau diélectrique, par exemple en un oxyde, par exemple en dioxyde de silicium. La couche 39 est, par exemple, formée pleine plaque c'est-à-dire qu'elle est formée sur toute la surface de la structure. A titre d'exemple, la couche 39 est formée avec une épaisseur uniforme, par exemple de l'ordre de 500 nm.
La formation des plots 37 comprend une étape de formation d'ouvertures destinées à accueillir les plots 37 suivie d'une étape de remplissage des ouvertures. Les ouvertures sont par exemple formées à partir de la face supérieure de la couche 39 et débouchent, par exemple dans la couche d'arrêt 33. Ainsi, les ouvertures traversent la couche 39, la couche 35 et une partie de la couche 33. A titre d'exemple, les plots 37 sont formés de sorte qu'ils s'enfoncent au-delà de la couche 39 sur une épaisseur de quelques nanomètres, par exemple comprise entre 2 nm et 250 nm. Dans l’exemple représenté, les plots 39 traversent la couche 35 et débouchent et s’interrompent dans la couche d’arrêt 33.
A titre d'exemple, les plots 37 sont en le même matériau que les plots 19. A titre d'exemple, les plots 37 sont en cuivre. Les plots 37 ont une épaisseur, par exemple comprise entre 100 nm et 500 nm, par exemple de l'ordre de 500 nm.
Similairement à ce qui a été décrit pour les plots 19 en relation avec la , chaque plot 37 peut être entouré d'une couche barrière 41. La couche barrière 41 est alors présente à l'interface entre les couches 39, 33 et 35 et chaque plot 37. La couche barrière 41 est, par exemple en un matériau permettant de faire barrière à la diffusion du cuivre dans le silicium. A titre d'exemple, la couche barrière 41 est en un matériau différent du cuivre, par exemple un matériau conducteur, par exemple en nitrure de titane (TiN) ou en nitrure de tantale (TaN).
Après la formation des plots 37, la face supérieure de la structure est, par exemple, planarisée de sorte que les plots 37 affleurent la face supérieure de la couche 39. Cette étape de planarisation peut être réalisée par polissage mécanochimique.
Similairement à ce qui a été décrit en relation avec la , trois plots 37 ont été représentés en , toutefois en pratique, le nombre de plots 37 peut être différent de trois, par exemple supérieur à trois. A titre d'exemple, les plots 19 et 37 étant destinés à être assemblés, le nombre de plots 19 est identique au nombre de plots 37.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de formation d'un empilement 43 de niveaux de métallisation sur la face supérieure de la structure illustrée en .
Lors de cette étape, on vient, par exemple, former un empilement de niveaux de métallisation 45 et de couches isolantes 49 alternés sur la face supérieure de la structure illustrée en .
A titre d'exemple, l'empilement 43 comprend des vias conducteurs 49 verticaux dans l'orientation de la , reliant des niveaux de métallisation 45 en traversant les couches isolantes 47. A titre d'exemple, les niveaux de métallisation 45 et les vias 49 sont en un matériau métallique, par exemple en cuivre. Les couche isolantes 47 sont, par exemple en le même matériau que la couche 39, par exemple en dioxyde de silicium.
L'empilement 43 et plus particulièrement les niveaux 45 sont par exemple formées de sorte que les niveaux 45 les plus épais sont formés en premier. Les modes de réalisation décrits ne se limitent toutefois pas à ce cas particulier.
En , trois niveaux de métallisation 45 ont été représentés toutefois en pratique le nombre de niveau peut être supérieur.
A l'issue de cette étape, des niveaux de métallisation 45, affleurent, par exemple, la face supérieure de la structure. Pour cela, une partie supérieure de la structure peut être retirée, par exemple par CMP, jusqu'à dévoiler la face supérieure du niveau de métallisation 45 le plus haut dans la structure.
La illustre une étape de formation d'un composant thermosensible 51 sur la face supérieure de la structure illustrée en .
Le composant thermosensible comprend, par exemple, à un film quantique ou QF (de l'anglais "Quantum Film") d’un détecteur photosensible, une couche d’un matériau à changement de phase, par exemple d’une cellule mémoire de type PCM (de l'anglais "Phase Change Memory"), comme le GST (Germanium Ge, Antimoine Sb, Tellure Te), ou tout autre élément en un matériau susceptible d’être dégradé sous l’effet de la chaleur. A titre d'exemple, on considère qu'un composant est thermosensible s'il est dégradé, ou si l'une de ses caractéristiques est dégradée, sous une température, par exemple supérieure à 150 °C, par exemple supérieure à 200 °C.
Le support de fixation 54 comprend une languette de fixation horizontale 74. La languette de fixation horizontale 74 s’étend longitudinalement. Elle est verticalement au niveau de la patte de fixation 40 du bac de batterie 32. La languette de fixation horizontale 74 est fixée à l’élément de jonction 60. L’élément de jonction 60 comprend un bord inférieur 84 fixé à la languette de fixation horizontale 74, également appelée languette de fixation inférieure.
L’ensemble 30 présente un empilement comprenant, de bas en haut : le bac de batterie 32, le support de fixation 54, le longeron 44 et l’élément de doublure 56. Ces entités sont imbriquées l’une dans l’autre. L’élément de jonction 60 s’étend verticalement le long de cet empilement afin de le renforcer. L’empilement est optionnellement recouvert et fermé par le plancher d’habitacle 20. L’élément de doublure 56 est plus épais que le longeron 44. Ainsi, l’élément de jonction 60 bénéficie de sa rigidité en y étant fixé.
L’élément de doublure 56 présente au moins une aile de fixation 86. L’aile de fixation 86 est fixée à l’élément de doublure 56. L’aile de fixation 86 forme une cornière. L’aile de fixation 86 est fixée au bord supérieur 88 de l’élément de jonction 60, notamment via le point de soudure 78.
La structure 16 présente un plancher d’habitacle 20 en partie supérieure. Le bac de batterie 32 est agencé sous le plancher d’habitacle 20. L’élément de jonction 60 est sous le plancher d’habitacle 20. Il s’étend verticalement vers l’opposé du plancher d’habitacle 20.
La présente description est effectuée en relation avec un seul côté de l’ensemble ; en l’occurrence le côté gauche. Toutefois, le présent enseignement s’applique aux deux côtés, à moins que le contraire ne soit explicitement mentionné.
De même, la présente description est détaillée en relation avec l’arrière du véhicule automobile. Toutefois, le présent enseignement s’applique également à l’avant du véhicule. En particulier, le longeron peut être un longeron avant.
Selon une option de l’invention, l’ensemble est symétrique.
Ensemble de renfort structurel d’un longeron latéral d’un véhicule automobile et véhicule automobile comportant un tel ensemble L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et concerne plus particulièrement un ensemble de renfort structurel d’un longeron latéral d’un véhicule automobile et un véhicule automobile comportant un tel ensemble.
Parmi ces éléments, la caisse de véhicule automobile comporte notamment des éléments horizontaux inférieurs comportant notamment des longerons latéraux s’étendant longitudinalement relativement au véhicule automobile, entre les passages de roue du véhicule automobile et de part et d’autre du plancher du véhicule automobile.
Le véhicule automobile peut être soulevé à des fins de maintenance, par exemple pour réparer une roue, par l’intermédiaire d’un dispositif de levage tel qu’un cric de levage conçu pour permettre le soulèvement du véhicule automobile.
Pour ce faire, on positionne le cric de levage au niveau du longeron latéral qui correspond à la roue à réparer, au niveau d’un point de levage situé à proximité de la roue à réparer.
Chaque longeron latéral comporte ainsi un point de levage avant situé en arrière du passage de roue avant correspondant et un point de levage arrière situé en avant du passage de roue arrière correspondant.
Afin de renforcer la tenue des longerons latéraux au niveau des points de levage du véhicule automobile, il est connu d’équiper le véhicule automobile de pièces de renfort structurel typiquement montées sur chaque longeron latéral au niveau des points de levage.
La pièce de renfort structurel peut consister de façon connue en une pièce sensiblement plane épousant la forme du longeron latéral lorsqu’elle est fixée sur le longeron latéral.
La géométrie de ce type de pièce de renfort structurel est compatible notamment de l’environnement structurel d’un véhicule automobile thermique.
En outre, au moins une partie d’un bord ou contour de l’orifice 8, compris dans l’ensemble de support 2, est configuré pour former butée de l’au moins une ailette 64 lorsque l’axe de verrouillage 6 est déplacé dans la position de verrouillage. Autrement dit, l’orifice 8 présente une empreinte complémentaire d’une coupe de l’axe de verrouillage 6 réalisée au niveau de l’au moins une ailette 64 le long d’un plan orthogonal à l’axe de rotation 600. En l’espèce, l’empreinte de l’orifice 8 comprend une forme arrondie, destinée à l’insertion du segment cylindrique 61, de laquelle émergent deux formes chacune au moins en partie complémentaire de forme de l’une des ailettes 64. L’axe de verrouillage 6, de par sa forme, a ainsi également fonction d’indexage de la poignée de préhension relativement à l’ensemble de support 2, facilitant son positionnement sur l’ensemble de support 2.
Particulièrement, l’orifice 8 et l’au moins une ailette 64 peuvent être conformés et dimensionnés de sorte que l’au moins une ailette 64 vient en appui de l’une des faces de l’ensemble de support 2, particulièrement au moins la deuxième face 202. Alternativement, tel que représenté à la ou 11, l’au moins une ailette 64 peut comprendre un cran 68 configuré pour recevoir le bord de l’orifice 8 lorsque l’axe de verrouillage 6 est pivoté dans la position de verrouillage. L’au moins une ailette 64 s’étend alors de part et d’autre d’au moins une partie de l’ensemble de support 2 et est au contact de la première face 201 et/ou de la deuxième face 202. Elle est ainsi apte à venir en butée de l’ensemble de support 2 dans les deux sens de la direction définie par l’axe de rotation 600. Le cran 68 est alors dimensionné afin de recevoir une épaisseur prédéfinie de l’ensemble de support 2.
Le dispositif de préhension 1 comprend, en outre, un organe de blocage 81 s’étendant en saillie de la deuxième face 202 de l’ensemble de support 2. L’organe de blocage 81 est configuré pour former butée de l’au moins une ailette 64 lorsque l’axe de verrouillage 6 est déplacé dans la position verrouillée. L’organe de blocage 81 comprend une pluralité de pans issus de la deuxième face 202. Tout ou partie desdits pans s’étend transversalement à la trajectoire mise en œuvre par l’au moins une ailette 64 lorsque l’axe de verrouillage 6 est déplacé vers la position verrouillée. Additionnellement, tout ou partie desdits pans peut s’étendre transversalement à la trajectoire mise en œuvre par l’au moins une ailette 64 lorsque l’axe de verrouillage 6 est déplacé vers la position de déverrouillage. L’organe de blocage 81 participe ainsi à la mise en œuvre d’une fixation du type « quart de tour », décrite plus haut. L’organe de blocage 81 permet également la délimitation des positions nominales et de verrouillage de l’axe de verrouillage 6, prévenant ainsi le déplacement de l’axe de verrouillage 6 dans une position inadaptée. Enfin, il a notamment fonction de détrompage, permettant d’indiquer un sens de pivotement de l’axe de verrouillage 6 possible et/ou un sens de positionnement de la poignée amovible. La manipulation du dispositif de préhension 1 par un utilisateur en est ainsi simplifiée.
De manière optionnelle, tel qu’illustré aux figures 4, 7, 8, 10 et 11, le dispositif de préhension 1, et plus particulièrement au moins l’un des dispositifs d’accroche 5, peut comprendre un capot 82 amovible, rapporté. Le capot 82 est configuré pour être disposé sur l’organe de maintien 7 et comprend un conduit 83 traversant apte à recevoir l’axe de verrouillage 6. En outre, le conduit 83 est apte à recevoir l’organe de maintien 7, notamment afin de l’entourer au moins en partie. Le capot 82 est ainsi configuré pour coopérer avec l’axe de verrouillage 6 d’une part et l’organe de maintien 7 d’autre part. Le capot 82 a, d’une part, fonction de maintien de l’axe de verrouillage 6, similairement à ce qui a été exposé précédemment en référence à l’organe de maintien 7, et, d’autre part, fonction de finition de la poignée amovible 3. En effet, le capot 82 peut avantageusement être conformé afin de présenter une forme complémentaire de l’organe de maintien 7 et/ou du corps 31, notamment afin que sa structure extérieure s’inscrive dans la continuité de structures extérieures desdites pièces. Le capot 82 est également configuré pour entourer au moins en partie l’axe de verrouillage 6 et l’organe de maintien 7 afin de les cacher du regard d’un utilisateur. Par exemple, le capot 82 peut être réalisé dans un matériau plastique, notamment un matériau plastique renforcé, tel que du polypropylène ou du polyamide.
En outre, le dispositif de préhension 1 comprend un élément de coopération 80 au moins en partie élastiquement déformables apte à maintenir le capot 82 relativement à l’axe de verrouillage 6. Par exemple, l’élément de coopération 80 comprend une deuxième collerette 84, disposée dans le capot 82 et bordant au moins en partie le conduit 83 traversant.
L’élément de coopération 80 peut également comprendre une deuxième gorge 66 disposée dans l’axe de verrouillage 6 et configurée pour recevoir l’élément de coopération 82, notamment au moins la deuxième collerette 84. Similairement à la première gorge 65, la deuxième gorge 66 est une rainure s’étendant sur la périphérie de l’axe de verrouillage 6. La deuxième gorge 66 est configurée pour être en prise de la deuxième collerette 84 du capot 82, c’est-à-dire qu’elle est au contact de côtés opposés de celle-ci. La deuxième gorge 66 réalise ainsi le blocage du capot 82 le long des deux sens de la direction définie par l’axe de rotation 600. La deuxième collerette 84 s’étend transversalement, par exemple orthogonalement, à l’axe de rotation 600. La deuxième gorge 66 est disposée au-dessus de la première gorge 65 au sein de l’axe de verrouillage 6. Autrement dit, la première gorge 65 est interposée entre la deuxième gorge 66 et la deuxième extrémité 63, ou encore l’au moins une ailette 64, de l’axe de verrouillage 6. De même, la première collerette 72 et la deuxième collerette 84 s’étendent au moins en partie en regard l’une de l’autre, la première collerette 72 étant interposée entre la deuxième collerette 84 et l’au moins une ailette 64 de l’axe de verrouillage 6.
La fixation du capot 82 est ainsi réalisée par l’intermédiaire de l’axe de verrouillage 6 et de l’élément de coopération 80 afin de simplifier son positionnement. Selon une alternative non représentée, le capot 82 peut être monté sur le corps 31 de la poignée amovible 3 par l’intermédiaire d’un moyen de fixation, par exemple de sorte à permettre une fixation du capot 82 par clipage.
Le capot 82 comprend, de manière optionnelle mais préférentielle, une pluralité de lamelles 85 élastiquement déformables bordant au moins en partie le conduit 83. Les lamelles 85 sont flexibles et ont fonction d’éléments de rappel. Leur flexibilité peut être obtenue par la présence d’évidements, de découpes et/ou par une réduction de l’épaisseur des lamelles 85. Par exemple, la deuxième collerette 84 peut comprendre la pluralité de lamelles 85. La pluralité de lamelles 85 est alors configurée pour coopérer avec la deuxième gorge 66. Similairement à la pluralité de lames 73 de l’organe de maintien 7, elle permet de faciliter la coopération entre l’axe de verrouillage 6 et le capot 82, notamment l’insertion de l’axe de verrouillage 6 et son pivotement. Egalement, les lamelles 85 de la pluralité de lamelles 85 peuvent être arrangées dans une forme de corolle.