INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation préféré, les unités monomériques M1 sont issues d’un monomère sélectionné parmi le groupe consistant en fluorure de vinylidène, fluorure de vinyle, tétrafluoroéthylène, chlorotrifluoroéthylène, trifluoroéthylène et les mélanges de ceux-ci.
Selon un mode de réalisation préféré, les unités monomériques M1 sont issues du fluorure de vinylidène, et les unités monomériques M2 et M3 sont telles que R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 et R 6 sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C 1 -C 3 alkyle, C 1 -C 3 (per)halogénoalkyle, F et Cl.
Selon un mode de réalisation préféré, les unités monomériques M1 sont issues du fluorure de vinylidène, et les unités monomériques M2 et M3 sont telles que R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 et R 6 sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, CF 3 , F et Cl.
Selon un second aspect, la présente invention fournit un procédé de préparation d’un polymère halogéné A1 caractérisé en ce qu’il comprend une étape de déshydrohalogénation d’un polymère halogéné A en présence d’une source d’ion fluorure et d’un composé A2 de formule R-O-Si(R 7 )(R 8 )(R 9 ) ou R-O-[Si(R 8 )(R 9 )-O] n -R 10 dans laquelle R 7 , R 8 , R 9 et R 10 sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C 1 -C 20 alkyle, C 2 -C 20 alkényle, C 3 -C 20 cycloalkyle et C 6 -C 20 aryle, de préférence C 1 -C 20 alkyle ; ledit polymère A comprend des unités monomériques de formule –CH(R 11 )-CX(R 12 )- dans laquelle les groupements R 11 et R 12 sont indépendamment l’un de l’autre sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C 1 -C 5 alkyle, C 1 -C 5 (per)halogénoalkyle, F, Br, I et Cl ; et X est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Br, I et Cl ; R est un substituant hydrocarbure ; n un entier de 1 à 500.
Selon un mode de réalisation préféré, l’étape de déshydrohalogénation est mise en œuvre en présence d’un solvant organique ayant un nombre donneur supérieur à 10 kcal/mol.
Selon un mode de réalisation préféré, l’étape de déshydrohalogénation est mise en œuvre à une température de 15°C à 80°C.
Selon un mode de réalisation préféré, la source d’ion fluorure est sélectionné parmi le groupe consistant en NaF, KF, LiF, CsF et (R 11 ) 4 NF avec R 11 sélectionné parmi le groupe consistant en H, C 1 -C 10 alkyle, C 3 -C 10 cycloalkyle et C 6 -C 12 aryle.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit polymère A comprend des unités monomériques de formule –CH(R 1 1 )-CX(R 1 2 )- dans laquelle les groupements R 1 1 est H et R 12 est F ; et X est F, optionnellement des unités monomériques M1’ issues d’un monomère sélectionné parmi le groupe consistant en tétrafluoroéthylène, trifluoroéthylène, acétate de vinyle, méthylvinyléther, chlorotrifluoroéthylène et hexafluoropropène ou un mélange de ceux-ci, ou optionnellement des unités monomériques M1’’ issues d’un monomère sélectionné parmi le groupe consistant en l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, hydroxyéthyl(méth)acrylate, hydroxypropyl(méth)acrylate, hydroxyéthylhexyl(méth)acrylate, styrène, carbonate de vinylène, carbamate de vinyle, N-vinyle acétamide, méthacrylate de vinyle, 1-vinyl-2-pyrrolidone et le méthacrylate de méthyle, les esters en C 1 -C 18 de l’acide acrylique ou l’acide méthacrylique, ou un mélange de ceux-ci ; ou un mélange des unités monomériques M1’ et M1’’ .
Selon un mode de réalisation préféré, le composé A2 est de formule R-O-Si(R 7 )(R 8 )(R 9 ) ou R-O-[Si(R 8 )(R 9 )-O] n -R 1 0 dans laquelle R est sélectionné parmi le groupe de substituants consistant en C 1- C 18 alkyle, C 2- C 18 alkényle, C 4- C 18 cycloalkényle, C 3- C 18 cycloalkyle, C 6 -C 18 aryle, polyalkylène glycol, ledit substituant étant optionnellement porteur d’un ou plusieurs groupements fonctionnels de formule -F, –OR’, -O-C(O)R’, -CN, -NR’ 2 , -O-Si(OR’) 3 , -Si(R’) 3 , -SO 3 R’, -O-P(O)(OR’) 2 , -P(O)(OR’) 2 , -C(O)OR’, -C(O)R’, -C(O)-S-R’, -C(O)-NR’ 2 , -NR’ 3 + dans laquelle R’ est indépendamment sélectionné pour chaque substituant du groupement fonctionnel parmi le groupe consistant en H, C 1- C 18 alkyle, C 2- C 18 alkényle, C 4- C 18 cycloalkényle, C 3- C 18 cycloalkyle, C 6 -C 18 aryle et polyalkylène glycol ; le substituant R’ étant optionnellement porteur d’un ou plusieurs groupements OH ; n un entier de 1 à 500.
Selon un mode de réalisation préféré, le ratio molaire A2 / A est inférieur à 1.
L’invention concerne également un outillage pour la mise en œuvre de l’étape ii) du procédé, comprenant :
- une embase comprenant des moyens de guidage en translation,
- deux gabarits guidés sur les moyens de guidage en translation, un des deux gabarits étant arrêté en translation relativement à l’embase,
- une bâche étanche apte à créer un volume étanche comprenant les gabarits,
- des moyens pour tirer au vide le volume étanche.
Ainsi, le même outillage est utilisé pour le drapage des ferrures et pour leur polymérisation partielle.
Selon un mode de réalisation de l’outillage la ferrure comprend une chappe et le noyau est guidé en translation sur les moyens de guidage en translation de l’embase.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’outillage comprend une pluralité de paires de gabarits guidées en translation sur l’embase.
Cet outillage est avantageusement utilisé pour la mise en œuvre du procédé dans lequel :
- l’outillage est utilisé pour la polymérisation partielle des ferrures de l’étape ii),
- l’outillage est utilisé comme un mandrin, les ferrures partiellement polymérisées étant maintenues dans l’outillage, pour le drapage de l’étape iii),
- l’outillage comprenant la préforme du profilé, drapée sur ledit outillage à l’étape iii) est utilisé pour la polymérisation complète de l’ensemble à l’étape iv).
Le procédé et l’outillage de l’invention sont avantageusement utilisés pour la fabrication d’un longeron de voilure d’aéronef comprenant deux ailes et une âme et une pluralité de ferrures, le longeron et la pluralité de ferrures étant constitués d’un composite à matrice organique thermodurcissable à renfort fibreux continu dans lequel la pluralité de ferrures est intégrée aux ailes et à l’âme.
L’invention est mise en œuvre selon ses modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, exposés ci-après en référence aux à dans lesquelles :
Fig.1 montre selon une vue en perspective de principe et en éclaté les éléments assemblés au cours la mise en œuvre du procédé de l’invention ;
Fig.2 représente selon une vue en perspective un exemple de réalisation d’un outillage pour le drapage et la consolidation d’une nervure ;
Les véhicules automobiles électriques avec batterie (véhicules automobiles dits « BEV », acronyme anglo-saxon de « Battery Electric Vehicle ») comportent quant à eux une batterie de traction alimentant le moteur électrique du véhicule automobile.
La batterie de traction s’étend sous le plancher du véhicule automobile et est destinée à être fixée à la caisse de véhicule par l’intermédiaire d’un support, conçu pour être fixé sur les longerons latéraux de la caisse de véhicule automobile.
Dans certaines configurations, la batterie de traction du véhicule automobile électrique présente une forme géométrique dite « en croix de Lorraine », définissant une forme de croix à deux traverses.
La géométrie de la pièce de renfort structurel est également compatible de l’environnement structurel d’un tel véhicule automobile électrique dont la batterie de traction présente une forme géométrique dite « en croix de Lorraine ».
Toutefois, dans d’autres configurations, la batterie de traction du véhicule automobile électrique présente une forme géométrique rectangulaire, s’étendant également sous le plancher du véhicule automobile et étant également destinée à être fixée aux longerons latéraux de la caisse de véhicule par l’intermédiaire d’un support.
La géométrie et le positionnement dans le véhicule automobile de la pièce de renfort structurel du longeron latéral de l’art antérieur et de la batterie de traction de géométrie rectangulaire entraînent ici une interférence lors de leur intégration dans le véhicule automobile.
La présente invention vise à surmonter les inconvénients précités, et concerne pour ce faire un ensemble de véhicule automobile comportant : - un longeron latéral, - un élément de fixation d’une batterie de traction dudit véhicule automobile, fixé sur ledit longeron latéral, - une pièce de renfort structurel, fixée sur ledit longeron latéral au niveau d’un point de levage dudit véhicule automobile et conçue pour renforcer ledit longeron latéral lorsqu’un effort de levage est engendré par l’actionnement d’un dispositif de levage au niveau dudit point de levage dudit véhicule automobile, remarquable en ce que ladite pièce de renfort structurel définit avec ledit longeron latéral un corps creux agencé entre ladite pièce de renfort structurel et ledit longeron latéral.
Ainsi, en prévoyant un corps creux agencé entre la pièce de renfort structurel et le longeron latéral, on crée un espace adapté pour recevoir l’élément de fixation de la batterie de traction sur le longeron latéral.
De la sorte, on parvient à intégrer la pièce de renfort structurel du longeron latéral dans le véhicule automobile électrique lorsque la batterie de traction présente une forme géométrique rectangulaire.
Selon des caractéristiques optionnelles de l’ensemble de véhicule automobile selon l’invention : - ladite pièce de renfort structurel comporte une nervure de rigidification qui s’étend sensiblement verticalement relativement audit véhicule automobile lorsque ledit ensemble est monté dans ledit véhicule automobile ; cela permet de renforcer encore la pièce de renfort structurel et de la rendre particulièrement adaptée à un véhicule automobile électrique dont sa masse est largement supérieure à celle d’un véhicule automobile thermique ; - ladite nervure de rigidification est agencée sur une face centrale de ladite pièce de renfort structurel ; - ladite pièce de renfort structurel comporte au moins un orifice de passage adapté pour permettre le passage d’un dispositif de soudure ; - l’ensemble comporte une pièce de reprise d’efforts transversaux s’étendant longitudinalement le long dudit longeron latéral et comportant une découpe agencée pour permettre le passage de ladite pièce de renfort structurel fixée sur ledit longeron latéral ; - dans une réalisation, ledit corps creux s’étend sur toute la longueur de ladite pièce de renfort structurel ; - ladite pièce de renfort structurel est constituée d’une pièce en acier embouti ; - ladite pièce de renfort structurel peut être est fixée à proximité d’une extrémité arrière dudit longeron latéral ; - ladite pièce de renfort structurel est agencée entre ladite pièce de reprise d’efforts transversaux et ledit longeron latéral.
est une vue de côté d’une caisse d’un véhicule automobile selon l’invention.
est une vue isométrique de la zone II de la .
est une vue similaire à celle de la , la pièce de reprise d’efforts transversaux n’étant pas représentée.
montre une ensemble de véhicule automobile selon l’invention en vue isométrique.
Les premiers moyens de fixation 20 comprennent une entretoise 23 de forme cylindrique positionnée entre la base 8 de la boîte d’appui 6 et la patte de fixation 18. L’entretoise 23 s’étend le long du corps creux 9, sensiblement sur toute sa hauteur H1, suivant une direction opposée à la traverse d’assise 4.
Les premiers moyens de fixation 20 comprennent une vis 24 comportant une tige filetée s’insérant dans un orifice 25 prévu dans la patte de fixation 18 et dans l’entretoise 23 pour se visser dans un orifice fileté prévu sur la base 8.
Pour fixer la patte de fixation 18 à la boîte d’appui 6, la vis 24 est vissée dans l’orifice fileté de la base 8 de façon qu’une tête de vis 38 vienne serrer la patte de fixation 18 contre l’entretoise 23.
La patte de fixation 18 comprend des deuxièmes moyens de fixation (non représentés) pour fixer la deuxième extrémité 37 de la patte de fixation 18 à la batterie 42. Les deuxièmes moyens de fixation comprennent une vis s’insérant dans un deuxième orifice 40 prévu à la deuxième extrémité 37 de la patte de fixation 18 et se vissant dans un orifice fileté prévu dans le carter de la batterie 42.
La patte de fixation 18 s’étend suivant la direction d’avancement A et est positionnée sensiblement à la même hauteur que la paroi de fond 10 du corps creux 9. La patte de fixation 18 est distante du corps creux 9.
En variante, la patte de fixation 18 peut comprendre une ailette 41 fixée à la batterie 42.
En variante, l’espace d est supprimé et l’extrémité 7 du brancard sous-plancher 3 est en contact avec la paroi latérale d’appui 11 de la boîte d’appui 6.
VÉHICULE À BOÎTIER DE BATTERIE ET CONDUIT D’ÉCHAPPEMENT FACTICE COUPLÉS Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant au moins un boîtier logeant une batterie.
Etat de la technique Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent un soubassement et au moins un boîtier logeant une batterie (fournissant de l’énergie électrique à au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur (ou GMP)) et généralement solidarisé à la face externe de ce soubassement.
Comme le sait l’homme de l’art, il peut arriver qu’une batterie fasse l’objet d’un emballement thermique pouvant déclencher un incendie interne qui peut ensuite, parfois, se propager au reste du véhicule. Cela fait donc courir un risque non seulement au véhicule et à ses passagers, mais aussi aux personnes et objets situés dans l’environnement du véhicule, et en particulier aux personnels de secours (comme par exemple des pompiers).
Il a été proposé d’adapter les véhicules comportant au moins une batterie de manière à permettre à un personnel de secours d’injecter de l’eau dans le boîtier (si possible de façon contrôlée, notamment en volume) au moyen d’une lance à incendie, pour lutter contre ou éviter un incendie dans ce boîtier.
Par exemple, le document FR-A1 3002910 propose de réaliser dans une partie des longerons arrière, faisant partie de la structure du véhicule et s’étendant le long du boîtier de batterie et jusqu’au pare-chocs arrière, des trous traversants communiquant avec ce boîtier, et d’équiper ce pare-chocs arrière d’au moins une trappe d’accès permettant d’accéder à l’un de ces longerons arrière. Ainsi, en cas de besoin un personnel de secours peut ouvrir cette trappe d’accès et coupler une lance à incendie à l’extrémité du longeron arrière afin d’injecter dedans de l’eau destinée à alimenter le boîtier de batterie via les trous traversants. Cela est pratique, mais cela nécessite la réalisation de trous traversants dans les longerons arrière qui augmentent leur coût de fabrication et surtout peuvent les affaiblir en cas de choc. En outre, en cas de fuite de la batterie, le liquide qui s’échappe de cette dernière et qui est toxique et/ou corrosif, peut rejoindre un longeron arrière via les trous traversants, ce qui est potentiellement dangereux. De plus, cette solution nécessite de modifier le pare-chocs arrière pour permettre l’installation d’au moins une trappe d’accès, ce qui induit une augmentation du coût et peut nuire au style et/ou à l’esthétisme.
Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un véhicule comprenant un soubassement et au moins un boîtier logeant une batterie.
Ce véhicule se caractérise par le fait qu’il comprend aussi, sous son soubassement, un conduit d’intervention similaire à un conduit d’échappement et comprenant au moins une première extrémité débouchant dans le boîtier et une seconde extrémité accessible sur un côté du véhicule et permettant une injection d’un fluide destiné à lutter contre ou éviter un incendie dans le boîtier.
RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un procédé d’activation d’une pile à combustible comprenant une pluralité de cellules électrochimiques en empilement, chaque cellule comprenant une première électrode, une deuxième électrode, et une membrane échangeuse de protons intercalée entre lesdites première et deuxième électrodes, la première électrode comprenant une première couche conductrice de diffusion des gaz et une première couche catalytique à base de carbone poreux et au contact de la membrane, la deuxième électrode comprenant une deuxième couche conductrice de diffusion des gaz et une deuxième couche catalytique à base de carbone poreux et au contact de la membrane.
La pile à combustible est destinée à fonctionner, lors d’au moins une phase de fonctionnement nominal, en générateur électrique. Lors de cette phase de fonctionnement nominal, la pile est classiquement alimentée en gaz réactifs – le combustible et le comburant, typiquement en hydrogène à l'anode (correspondant par exemple à la première électrode) et en oxygène à la cathode (correspondant par exemple à la deuxième électrode), et fournit un courant électrique par consommation des gaz réactifs.
Le procédé d’activation comprend, lors d’une phase d’activation préalable à l’au moins une phase de fonctionnement nominal : Une alimentation électrique de la pile à combustible par un générateur électrique externe, ladite alimentation électrique étant configurée pour appliquer une tension d’activation par cellule supérieure ou égale à 1 V, Une alimentation fluidique en gaz humide au niveau de l’une au moins parmi les première et deuxième électrodes, ledit gaz humide présentant une Humidité Relative (HR) telle que 40% ≤ HR
La pile à combustible fonctionne ainsi en électrolyse lors de la phase d’activation. Elle reçoit un courant électrique et de la vapeur d’eau issue du gaz humide, et produit notamment de l’hydrogène et de l’oxygène. La première électrode devient la cathode et la deuxième électrode devient l’anode, à l’inverse du fonctionnement en générateur.
Il a été remarqué que ce procédé permet d’améliorer considérablement les performances de la pile. Les mécanismes à l’origine de ces performances inattendues, explorés dans le cadre du développement de la présente invention, sont notamment expliqués dans la suite.
Le fonctionnement en électrolyse de la pile, pour une tension d’activation par cellule supérieure ou égale à 1 V, permet avantageusement de corroder une partie du carbone de l’anode, selon une réaction du type C + 2H 2 O → CO 2 + 4H + + 4e - . Cette corrosion engendre une modification de la porosité de l’anode. Cela libère des voies d’accès vers des sites catalytiques de la couche catalytique. Lors de la phase de fonctionnement nominal ultérieure, l’accès aux sites catalytiques est facilité pour les gaz réactifs.
Le dégagement d’O 2 à l’anode, au cœur de la couche active, pourrait aussi être un facteur concomitant de libération de certaines voies d’accès pour les réactifs vers les sites catalytiques.
Le transport de matière, qui est la limitation prépondérante lors du fonctionnement de la pile en générateur à haute densité de courant, est ainsi amélioré. Cela permet d’augmenter la densité de courant fournie par la cellule et par la pile lors de la phase de fonctionnement nominal.
Le procédé d’activation selon l’invention améliore ainsi le fonctionnement nominal de la pile en mode générateur, notamment à haute densité de courant. Le rendement est amélioré pour une puissance nominale donnée. Corollairement, pour une puissance nominale donnée il est possible de réduire le nombre de cellules dans l’empilement, ce qui réduit le coût total de la pile.
De façon préférée, le procédé comprend en outre une étape de conditionnement dans laquelle la pile à combustible fonctionne en générateur électrique, ladite étape de conditionnement étant effectuée avant ou après la phase d’activation en électrolyse. Cette étape de conditionnement est effectuée de façon classique, par exemple selon un protocole recommandé par le fabricant de la pile ou selon un procédé de conditionnement divulgué par 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) ». Le procédé d’activation selon l’invention vient alors typiquement en complément du procédé de conditionnement classique. La durée additionnelle de conditionnement liée au procédé d’activation selon l’invention est de préférence inférieure ou égale à 5 minutes, et de préférence inférieure à 3 minutes. Cela permet d’obtenir un gain en performances pour un surcoût de conditionnement limité.
Un principe non intuitif de l’invention consiste ainsi à faire fonctionner brièvement les cellules en mode « électrolyse », c’est-à-dire que la pile devient le récepteur du générateur électrique externe, à une tension de cellule imposée typiquement supérieure à 1 V.
Selon un préjugé technique, un tel fonctionnement en électrolyse est déconseillé car cela peut engendrer une dégradation irréversible du catalyseur Pt/C de la cathode de la pile (lors de son fonctionnement en générateur), par exemple comme mentionné dans le document « Proton Exchange Membrane Fuel Cell Reversal: A Review , Congwei Qin et al., Catalysts , vol. 6, 197 (2016) ».
Lors du développement de la présente invention, il a été constaté que l’application d’une tension d’électrolyse typiquement comprise entre 1 V et 2 V par cellule, sous gaz humide en contrôlant l’Humidité Relative, n’altère pas les couches catalytiques. Celles-ci sont typiquement oxydées et passivées par un ou des oxydes PtO x lors de la phase d’activation par électrolyse, mais cet état d’oxydation est réversible. Dès que la pile fonctionne à nouveau en générateur, les oxydes PtO x sont réduits et les propriétés catalytiques sont restaurées, en conservant le bénéfice de la phase d’activation préalable par électrolyse. En particulier, l’ouverture et/ou la création de pores par corrosion du carbone poreux environnant les nanoparticules de Pt, sont conservées.
Le procédé d’activation selon la présente invention permet ainsi d’améliorer l’accessibilité aux sites catalytiques « Pt métallique ». Le transport des réactifs jusqu’aux sites catalytiques est plus efficace et les performances de la pile sont améliorées.
Selon un autre aspect, l’invention porte sur un équipement comportant une pile à combustible comprenant une pluralité de cellules électrochimiques en empilement, chaque cellule comprenant une première électrode, une deuxième électrode, et une membrane échangeuse de protons intercalée entre lesdites première et deuxième électrodes, la première électrode comprenant une première couche conductrice de diffusion des gaz et une première couche catalytique à base de carbone poreux et au contact de la membrane, la deuxième électrode comprenant une deuxième couche conductrice de diffusion des gaz et une deuxième couche catalytique à base de carbone poreux et au contact de la membrane, l’équipement comprenant un générateur électrique et un système de contrôle-commande configuré pour : imposer à la pile à combustible une phase d’activation préalable à une phase de fonctionnement nominale de la pile, au cours de laquelle le système de contrôle-commande contrôle et commande : une alimentation fluidique en gaz humide au niveau de l’une au moins parmi les première et deuxième électrodes, ledit gaz humide présentant une Humidité Relative (HR) telle que 40% ≤ HR Une alimentation électrique de la pile à combustible par le générateur électrique, ladite alimentation électrique étant configurée pour appliquer une tension d’activation par cellule supérieure à 1 V, de façon optionnelle, avant ou après la phase d’activation, effectuer une étape de conditionnement dans laquelle la pile à combustible fonctionne en générateur électrique, au cours de laquelle le système de contrôle-commande contrôle et commande : une alimentation fluidique en hydrogène au niveau de la première électrode et en oxygène au niveau de la deuxième électrode, une connexion électrique entre la pile à combustible et une charge configurée pour débiter un courant électrique.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites formes d’accroche s’étendent le long dudit élément flexible compressible.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites contreformes s’étendent le long dudit support transparent.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites formes d’accroche sont de type mâle et/ou de type femelle.