INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans le deuxième mode de réalisation, les demi-plaques bipolaires 42 et 44 sont dépourvues, pour au moins un orifice 320 et/ou 340, de découpe comparable aux découpes 48 et 49 du premier mode de réalisation. Plus particulièrement, dans certaines variantes de ce deuxième mode de réalisation, les demi-plaques bipolaires 42 et 44 sont entièrement dépourvues de découpes comparables aux découpes 48 et 49 du premier mode de réalisation, de sorte que chaque deuxième orifice 340 est disposé entre une portion pleine 44A de la deuxième demi-plaque bipolaire 44 et une portion pleine 32A du demi-cadre 32 qui est elle-même disposée en regard d’une portion pleine 42A de la première demi-plaque bipolaire 42. En d’autres termes, au niveau des deuxièmes orifices, le cadre 30 est recouvert, sur ses deux côtés opposés, par les demi-plaques bipolaires 42 et 44. Ainsi, les demi-plaques bipolaires sont plus simples à fabriquer que dans le premier mode de réalisation et sont interchangeables.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le chauffage de la colle est obtenu en appliquant une source de chaleur 84 non pas directement sur le cadre 30, comme dans le premier mode de réalisation, mais sur la portion 44A de la deuxième demi-plaque 44, dans la zone où on souhaite la solidariser au cadre 30, c’est-à-dire en regard d’un orifice 340. Une quantité Q2 de colle, qui a migré à partir de la couche de colle préalablement enduite sur la surface S32 du demi-cadre 32, assure alors la liaison entre le cadre 30 et la demi-plaque bipolaire 44 au travers l’orifice 320.
En variante non représentée, la source de chaleur peut être appliquée sur la portion 42A de la première demi-plaque 42.
Au niveau de chaque orifice 320, la situation est symétrique par rapport au plan π30, vis-à-vis de celle représentée à la .
Ce mode de réalisation est plus simple à mettre en œuvre que le précédent, au prix d’un chauffage de la colle potentiellement moins efficace.
Sur les figures 6 et 8, les zones où il est préférable de ménager les premiers et deuxièmes orifices 320 et 340 sont identifiées avec des hachures à simple trait et les zones d’exclusion, où ces orifices ne sont de préférence pas ménagés, sont identifiées avec des hachures croisées.
Dans le troisième mode de réalisation des figures 6 et 7, le sous-ensemble 6 comporte un système de joints d’étanchéité périphériques 50, qui est formé de joints d’étanchéité périphériques assurant la même fonction que le système de joints d’étanchéité périphériques 50 du premier mode de réalisation. Un système de joints d’étanchéité d’ouverture 51 est également prévu, avec la même fonction que le système de joints d’étanchéité d’ouverture 51 du premier mode de réalisation.
Dans le troisième mode de réalisation des figures 6 et 7, les joints périphériques 50 assurent en partie la fonction d’étanchéité des ouvertures, avec les joints d’étanchéité d’ouverture 51 qui se raccordent avec le joint périphérique 50.
Par rapport au premier mode de réalisation, un joint périphérique supplémentaire 50 est disposé sur la surface de la demi-plaque bipolaire 42 opposée au cadre 30, comme visible en partie haute des inserts A) et B) de la . Selon une variante non-représentée de l’invention, il en est de même au niveau des joints d’étanchéité d’ouverture 51.
Comme visible à la , l’empilement 60 de cellules électrochimiques 6, réalisé au sein d’une pile à combustible 8 conforme à l’invention, comprend plusieurs cellules électrochimiques, formées par des sous-ensembles 6 également conformes à l’invention, qui sont séparées par des plaques bipolaires 4 constituées chacune par une première demi-plaque bipolaire 42 appartenant à une cellule 6 et par une deuxième demi-plaque bipolaire 44 appartenant à une cellule 6 adjacente, les cadres 30 de ces sous-ensembles étant maintenus serrés de façon étanche par rapport aux plaques bipolaires 4, avec des joints d’étanchéité périphériques 50, disposés notamment le long des bords longitudinaux des cellules électrochimiques et des joints d’ouverture 51 qui entourent chacun une des ouvertures 36, 46 formant les galeries d’écoulement de fluides au sein de l’empilement de cellules électrochimiques.
Les joints d’étanchéité périphériques 50 délimitent la limite intérieure d’une zone externe périphérique Z ext du sous-ensemble 6 qui est délimitée de manière étanche par rapport aux compartiments fluidiques anodique, cathodique et de refroidissement. La zone externe périphérique Z ext du sous-ensemble 6 est donc située vers l’extérieur par rapport à au moins un joint d’étanchéité périphérique 50 du sous ensemble 6. C’est dans cette zone externe périphérique Z ext , extérieure, notamment par rapport au joint périphérique 50 prévu entre le cadre 30 et la première demi-plaque bipolaire 42, que l’on choisit de préférence de placer les premiers orifices 320 aménagés à travers le premier demi-cadre 32 et les portions pleines 42A de la première demi-plaque bipolaire 42. C’est aussi dans cette zone externe périphérique Z ext , extérieure, notamment par rapport au joint périphérique 50 prévu entre le cadre 30 et la deuxième demi-plaque bipolaire 42, que l’on choisit de préférence de placer les seconds orifices 340 aménagés à travers le second demi-cadre 34 et les portions pleines 44A de la seconde demi-plaque bipolaire 44. Pour chaque cellule électrochimique 6, les joints d’étanchéité périphériques 50 sont généralement disposés en retrait radialement vers l’intérieur par rapport aux bords externes des demi-plaques bipolaires et des bords externes du cadre l’assemblage membrane-électrode, de sorte qu’il est effectivement possible d’utiliser cette zone externe périphérique Z ext pour y placer les premiers orifices 320 aménagés à travers le premier demi-cadre 32 et les portions pleines 42A de la première demi-plaque bipolaire 42, et/ou les seconds orifices 340 aménagés à travers le second demi-cadre 34 et les portions pleines 44A de la seconde demi-plaque bipolaire 44. On remarque qu’il est possible de prévoir que le contour des joints d’étanchéité périphériques 50 peut être adapté, pour présenter localement un détour vers l’intérieur, afin d’augment la surface externe périphérique Z ext disponible autour des premiers orifices 320 et/ou des deuxième orifices 340.
A ce stade, on peut prévoir des gabarits périphériques de centrage additionnels, disposés en regard d’autres côtés 4 de l’empilement 2, si ces autres côtés 4 présentent des rainures de centrage correspondantes. On peut enfin prévoir des moyens de centrage internes à l’empilement 2, comme des tiges parallèles à la direction Z2 et traversant l’empilement 2 par l’intérieur, à partir de la plaque 111.
Une fois que le ou les gabarits 130 sont installés, on procède à l’empilement des plaques 10, 30, 50 et 70 et des joints 80 pour former l’empilement 2, alors que le joint 90 n’est toujours pas formé. Pour effectuer l’empilement, on fait coulisser chaque plaque parallèlement à la direction Z2, le long des rails 131, l’encoche de centrage correspondante de chaque plaque recevant le rail 131. Autrement dit, le rail 131 a pour fonction de guider la plaque par l’intermédiaire de l’encoche de centrage correspondante. Comme indiqué ci-avant, de préférence, certaines plaques sont empilées individuellement, par exemple les plaques 50 et 70, alors que d’autres plaques, à savoir par exemple les plaques 10 et 30, sont préassemblées par paires avant leur empilement. De préférence, chaque joints 80 est préassemblé avec l’une des plaques, de préférence l’une des plaques 10 et 30, avant d’être ajouté à l’empilement 2. En pratique, hormis éventuellement aux extrémités de l’empilement 2, on ajoute à l’empilement 2 une plaque bipolaire complète, incluant deux plaques 10 et 30 adjacentes préassemblées et deux joints 80 formés respectivement sur les plaques 10 et 30.
Pour chaque plaque, ou chaque ensemble préassemblé comprenant plusieurs plaques, au moins l’une des encoches de centrage coopère mécaniquement avec le rail 131 pour guider le coulissement suivant Z2 et centrer cet ensemble préassemblé ou plaque suivant les directions X2 et Y2, alors que les autres encoches de centrage, en retrait par rapport au rail 131 suivant la direction Y2, sont seulement traversées par le rail 131 suivant la direction Z2. Dans le présent exemple, seules les encoches 32, 52 et 72, respectivement des plaques d’écoulement secondaire 30, des plaques membrane-électrode 50 et des plaques terminales, sont des encoches de centrage avec contact qui coopèrent mécaniquement avec le rail 131, alors que les encoches 12 et les portions en creux 82, respectivement des plaques de champ d’écoulement primaire 10 et des joints périphériques 80, plus en retrait, sont à distances du rail 131 en étant seulement traversées par le rail 131 suivant la direction Z2, et sont donc sont des encoches de centrage sans contact. La coopération des rails 131 avec les encoches de centrage assure que, une fois l’empilement 2 achevé, chaque plaque de l’empilement 2 est correctement positionnée contre la plaque adjacente, notamment suivant les directions X2 et Y2.
Pour effectuer l’empilement, comme montré sur la on débute avantageusement par l’empilement de la plaque terminale 70 contre la plaque d’appui 111, en faisant coulisser la plaque terminale 70 le long des rails 131 par l’intermédiaire des encoches 72. On empile ensuite avantageusement un collecteur de courant et un joint planaire d’étanchéité, non représentés.
On empile ensuite une plaque de champ d’écoulement 30, en guidant la plaque 30 suivant la direction Z2 par coopération des rails 131 avec les encoches 32, jusqu’à ce que la plaque 50 vienne en appui contre les éléments déjà assemblés en sens opposé de la direction Z2.
On empile ensuite l’une des plaques 50, en guidant la plaque 50 suivant la direction Z2 par coopération des rails 131 avec les encoches 52, jusqu’à ce que la plaque 50 vienne en appui contre la plaque de champ d’écoulement 30 déjà assemblée. On empile ensuite un ensemble bipolaire préassemblé comportant une plaque 10, portant un joint 80 tourné en direction de la plaque 50 déjà empilée, une plaque 30 fixée à la plaque 10 suivant la direction Z2, et un deuxième joint 80 formé sur la plaque 30 suivant la direction Z2. Cet ensemble préassemblé est guidé par les rails 131 par coopération desdits rails avec les encoches 32. On empile ensuite une autre plaque 50, et ainsi de suite, en faisant se succéder alternativement un ensemble bipolaire préassemblé et une plaque 50. Une fois la dernière plaque 50 empilée, on ajoute une dernière plaque de champ d’écoulement 10, sur laquelle un autre collecteur de courant et joint d’étanchéité éventuels sont empilés. La deuxième plaque terminale 70 est ensuite empilée.
L’empilement 2 est alors achevé, et est maintenu centré à l’aide des rails 131, toujours en place.
Une fois que l’empilement 2 est achevé et alors que le joint 90 n’est toujours pas en place, on installe les tirants 113 sur la plaque d’appui 111. Ensuite, on installe les ressorts 114 et la plaque d’appui 112, de sorte que les ressorts 114 soient interposés suivant la direction Z2 entre la plaque d’appui 112 et la plaque 70 au sommet de l’empilement 2. L’installation de la plaque d’appui 112 inclut préférentiellement d’enfiler la plaque d’appui 112 sur les tirants 113.
De préférence, la plaque d’appui 112 porte une embase de fixation 134, qui est fixée sur le bord de fixation 116 de la plaque d’appui 112, préférentiellement par vissage, de façon similaire à l’embase de fixation 132, fixée sur le bord de fixation 115 de la plaque d’appui 111. L’embase 134, qui appartient au gabarit 130 et étant initialement séparée du gabarit 130, est configurée pour être enfilée sur les rails 131, afin d’être guidée en coulissement par les rails suivant la direction Z2. Pour installer la plaque d’appui 112, on enfile avantageusement la plaque sur les tirants 113, de préférence avec enfilement de l’embase 134 sur les rails 131, suivant la direction Z2, avec interposition des ressorts 114 entre la plaque 112 et la plaque 70 au sommet de l’empilement 2
Une fois que l’empilement 2 est disposé entre les deux plaques d’appui 111 et 112, et alors que le gabarit 130, notamment les rails 131 sont toujours en place, on met l’empilement 2 en compression à l’aide des tirants 113, par exemple en serrant des écrous aux extrémités des tirants 113 pour rapprocher les plaques d’appui 111 et 112 l’une de l’autre suivant la direction Z2. Un montage avec presse est également possible suivi d’un serrage au couple des écrous des tirants.
Une fois que l’empilement 2 est en compression entre les plaques 111 et 112 et avant de former le joint 90, on retire les rails 131, par exemple en retirant le gabarit 130 dans son ensemble. Pour cela, on désolidarise avantageusement les embases 132 et 134 des plaques 111 et 112 pour séparer les rails 131 des plaques 111 et 112. Ensuite, on éloigne le gabarit 130 de l’empilement 2 transversalement par rapport à la direction Z2, c’est-à-dire, selon un mouvement qui comprend une composante selon Y2 par rapport à l’empilement 2. Notamment, le rail 131 est extrait de la rainure de centrage 6 en étant déplacé transversalement par rapport à la direction Z2, notamment suivant la direction Y2 par rapport à l’empilement 2. Le retrait des rails 131 est donc particulièrement aisé. On aboutit alors à la configuration de la .
Une fois que les rails 131 ont été retirés, on met en place le joint de collecteur 90, notamment avec les portions 91 dans les rainures 6 et les portions 92 dans les rainures 8. De préférence, on forme le joint 90 in situ, en coulant, en injectant ou en surmoulant le joint 90 à l’état liquide ou pâteux dans les rainures 6 et 8, puis en durcissant le joint 90. Pour former le joint 90 alors qu’il est à l’état liquide ou pâteux, on préfère que la pile 1 soit orientée de sorte que la direction Y2 soit dirigée vers le haut, pour que la gravité contribue à ce que le matériau liquide ou pâteux soit reçu dans les rainures 6 et 8 sans déborder et en épousant les contours intérieurs des rainures 6 et 8.
Pour former le joint 90, de préférence, comme montré sur la , on applique d’abord un premier cordon 95 d’un premier matériau à l’état liquide ou pâteux, dans les rainures 6 et 8, sur tout le périmètre du futur joint 90. Le premier matériau est avantageusement à base de silicone, ou d’un autre élastomère approprié, qui est non réticulé lors de son application pour être à l’état liquide ou pâteux et ainsi épouser le fond des rainures 6 et 8, notamment, en encapsulant les encoches 32 et 52 qui sont en saillie. On choisit avantageusement un matériau à faible viscosité, pour lui conférer un caractère auto-nivelant et/ou garnissant. Cela qui permet d’assurer que le matériau épouse le fond des rainures 6 et 8, notamment celui des rainures 6 qui est irrégulier à cause du fait que certaines encoches de centrage sont en saillie et d’autres sont en retrait. Malgré sa faible viscosité, le matériau peut être appliqué très précisément, car il est empêché de s’étaler suivant la direction X2 par la rainure 6 et suivant la direction Z2 par la rainure 8.
Une fois que le premier cordon 95 est appliqué, on le fait durcir in situ. Dans le cas d’un silicone, le durcissement peut être obtenu par exemple par réticulation à température ambiante du silicone. Le premier cordon 95 forme alors une base appartenant au futur joint 90, qui comble et épouse les rainures 6 et 8 sur tout le périmètre du joint 90.
Une fois que le premier cordon 95 a été appliqué on applique un deuxième cordon 96 d’un deuxième matériau à l’état liquide ou pâteux, par-dessus le premier cordon 95. On peut prévoir d’appliquer le deuxième cordon 96 alors que le premier cordon 95 n’est que partiellement durci, afin d’assurer une bonne cohésion entre les cordons 95 et 96. Le deuxième cordon 96 recouvre le premier cordon sur toute la périphérie du joint 90, constitué par les cordons 95 et 96. Le deuxième cordon 96 est formé de façon être en saillie par rapport aux rainures 6 et 8, sur tout le périmètre du joint 90.
Le deuxième cordon 96 est avantageusement fait d’un second matériau, différent du premier au moins par sa viscosité, la viscosité étant comparée lorsque les matériaux sont à l’état non durci. On choisit avantageusement que le deuxième matériau pour former le deuxième cordon 96, à l’état liquide ou pâteux, est plus visqueux que le premier matériau pour former le premier cordon 95 lorsque le premier matériau est lui-même à l’état liquide ou pâteux. Cela permet avantageusement que le deuxième cordon 96, appliqué à l’état liquide ou pâteux, conserve une forme en relief par-dessus le premier cordon 95, même lorsque le deuxième matériau n’est pas encore durci. Cela permet avantageusement que le deuxième cordon 96, et même le joint 90 en général, soit formé sans moule. De préférence, le deuxième matériau est également à base de silicone, ou d’un autre élastomère approprié. Une fois le deuxième cordon 96 appliqué, on le fait durcir in situ, par exemple par réticulation du silicone à température ambiante. On aboutit alors à la configuration de la .
Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comporte une fenêtre entourant le tronçon intermédiaire du barreau conducteur.
Autrement dit, le tronçon intermédiaire du barreau conducteur traverse cette fenêtre de l’insert.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’évidement de l’insert est traversant entre deux faces de l’insert, notamment deux faces parallèles de l’insert.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’évidement pour le matériau d’étanchéité et la fenêtre qui entoure le tronçon intermédiaire du barreau conducteur débouchent respectivement sur des faces différentes de l’insert, notamment des faces qui sont à 90° les unes des autres.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’évidement s’étend entre le fond de la cavité du corps principal et le tronçon intermédiaire du barreau conducteur.
Cet évidement, qui est proche du fond de la cavité, permet de faire fluer le gel à un endroit de la cavité qui est d’accès difficile.
Selon l’un des aspects de l’invention, cet évidement est ouvert sur une portion en regard du tronçon intermédiaire du barreau conducteur.
Ainsi le gel qui a flué dans cet évidement est en contact avec le tronçon intermédiaire du barreau conducteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comprend une embase, notamment en forme de pavé, dans laquelle est réalisé l’évidement.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comporte deux montants, notamment parallèles entre eux, se raccordant à l’embase, et ces montants sont adjacents au tronçon intermédiaire du barreau conducteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des montants est de forme pleine.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce montant de forme pleine est à une distance non nulle du tronçon intermédiaire du barreau conducteur .
Ainsi du gel peut fluer dans l’espace entre ce montant de forme pleine et le tronçon intermédiaire du barreau conducteur.
En variante, l’un au moins des montants est ajouré.
Ainsi du gel peut fluer dans l’ajour du montant, au contact du tronçon intermédiaire du barreau conducteur. Le contact du gel avec le tronçon intermédiaire du barreau conducteur renforce l’étanchéité à cette interface.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’ajour s’étend au-delà du tronçon intermédiaire du barreau conducteur, de chaque côté de celui-ci.
Ainsi on fournit un dispositif permettant de détecter une déformation d’un emballage d’une cellule de batterie en s’affranchissant de l’influence de la température sur les appareils de détection. Un tel dispositif est particulièrement adapté pour être embarqué, avec la batterie, au sein d’un équipement mobile, par exemple portatif.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de détection d’une déformation d’un emballage contenant une cellule de batterie, à l’aide d’un dispositif de détection tel que défini ci-avant.
Le procédé comprend : une mesure d’une température courante de l’emballage ; un accès à la table de correspondance du dispositif ; un placement d’une valeur de la résistance variable du dispositif à une valeur associée à la température courante dans la table de correspondance ; une mesure d’une tension de sortie du pont de Wheatstone du dispositif ; et une détection d’une déformation de l’emballage lorsque la tension de sortie est différente d’un seuil de tension de référence.
la représente schématiquement un mode de réalisation d’un dispositif de détection d’une déformation d’un emballage d’une cellule de batterie ;
la représente schématiquement un autre mode de réalisation du dispositif de détection illustré à la .
Selon un exemple, l’unité de commande électronique est configurée pour mesurer une déformation de l’emballage à partir de la tension de sortie mesurée.
Selon un exemple, le pont de Wheatstone est couplé électriquement à la cellule de batterie et une tension d’excitation du pont de Wheatstone est fournie par la cellule de batterie. On fournit un dispositif particulièrement adapté pour être embarqué, avec la cellule de batterie, au sein d’un équipement consommateur d’énergie électrique, par exemple un équipement portatif.
Selon un exemple, lequel le pont de Wheatstone est couplé électriquement à l’unité de commande électronique et une tension d’excitation du pont de Wheatstone est fournie par l’unité de commande électronique.
Selon un exemple, le pont de Wheatstone comprend des première et deuxième résistances couplées électriquement entre elles en série, la résistance variable et la jauge de contrainte étant couplées électriquement entre elles en série et couplées électriquement en parallèle des première et deuxième résistances.
Selon un exemple, les première et deuxième résistances sont réalisées sur un même substrat de semi-conducteur et la résistance variable est réalisée sur le même substrat de semi-conducteur. On limite encore davantage l’effet de la température sur les équipements du dispositif de détection.
Selon un exemple, la résistance variable a une première borne couplée électriquement à une borne de la jauge de contrainte par l’intermédiaire d’une première résistance additionnelle, et une deuxième borne couplée électriquement à la borne de la jauge de contrainte par l’intermédiaire d’une deuxième résistance additionnelle, la valeur de la deuxième résistance additionnelle étant strictement inférieure à celle de la première résistance additionnelle. Un tel dispositif est adapté à des jauges de contrainte ayant une résistance dont la valeur nominale est faible, par exemple 120 Ohms, 350 Ohms ou 1000 Ohms.
Selon un exemple, les températures de la table de correspondance sont comprises entre -20°C et +60°C.
Selon un exemple les températures de la table de correspondance sont distinctes deux à deux de 5°C.
La illustre un premier mode de réalisation du convertisseur numérique-analogique auxiliaire ADAC.
Le convertisseur numérique-analogique auxiliaire ADAC comporte un circuit diviseur de tension VDIV. Le circuit diviseur de tension VDIV comprend plusieurs résistances en série. Le circuit diviseur de tension VDIV présente une première borne configurée pour recevoir la tension VDD et une deuxième borne connectée à la masse GND.
Le circuit diviseur de tension VDIV présente une partie, dite partie haute tension HVP, comprenant un groupe de résistance permettant de générer des tensions proches de la tension VDD, par exemple comprise entre VDD-50mV et VDD. En particulier, les tensions obtenues par la partie haute tension HVP correspondent aux tensions du signal analogique généré par le convertisseur numérique-analogique MDAC lorsque la valeur du mot numérique DIGW est supérieure à un premier seuil.
Le circuit diviseur de tension VDIV présente une partie, dite partie basse tension LVP, comprenant un groupe de résistance permettant de générer des tensions proches de la masse GND, par exemple comprise entre 0V et 50mV. En particulier, les tensions obtenues par la partie basse tension LVP correspondent aux tensions du signal analogique généré par le convertisseur numérique-analogique MDAC lorsque la valeur du mot numérique DIGW est inférieure à un deuxième seuil, ce deuxième seuil étant inférieur au premier seuil.