INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme illustré sur la , après le développement, le plot 14 de résine, posé sur la couche supérieure de GaAs gravée, persiste. Le plot 14 de résine a une section longitudinale de la forme d’un trapèze isocèle, avec le côté court vers le miroir de Bragg 2. Cette forme est en effet importante pour le bon déroulement des étapes suivantes du procédé 10.
La phase 12 de création de l’isolant comprend ensuite une étape 24 de dépôt d’une couche d’isolant électrique 4 sur l’ensemble de la surface gravée de la couche supérieure en GaAs et le plot 14 de résine. Le dépôt est effectué par ablation laser pulsé ( pulsed laser deposition , PLD) à température ambiante. L’isolant peut être, par exemple, du SiO 2 ou Y 2 O 3 . L’épaisseur de la couche d’isolant peut être de l’ordre de 100 nm. Grâce à la section en forme de « trapèze isocèle inversé » du plot 14 de résine et un dépôt directif de l’isolant, la couche d’isolant ne couvre pas les côtés du plot 14, mais seulement sa surface supérieure.
Lors d’une étape 25, le plot 14 de résine couvert d’isolant est enlevé par une technique de lift-off , à l’aide d’un solvant tel que de l’acétone. Comme les côtés du plot 14 de résine ne sont pas couverts par l’isolant, le plot 14 est soluble dans le solvant.
A la fin de la phase 12 de dépôt de la couche d’isolant électrique 4, le miroir de Bragg 2 est recouvert de la couche d’isolant électrique 4 à l’exception du futur emplacement de la pastille métallique où la couche d’isolant présente une ouverture 5.
Le procédé 10, tel que représenté dans le mode de réalisation de la , se poursuit avec une phase 14 de création d’une électrode 8 de contact.
La phase 14 de dépôt de l’électrode 8 de contact, telle que représentée sur la , comprend une étape 31 de dépôt d’un masque de résine 9, par photolithographie, sur la couche d’isolant électrique 4 et son ouverture 5. Le masque de résine 9 présente un évidement à proximité de l’ouverture 5 de la couche d’isolant 5, mais couvre bien l’ouverture 5. La couche de GaAs dans l’ouverture 5 est ainsi bien protégée par le masque 9 de résine pour l’étape suivante.
Lors d’une étape 32, une première couche métallique 15, dite de contact, est déposée sur le masque de résine 9 par évaporation. La première couche métallique 15 est de préférence en or. Elle peut être complétée par une couche intermédiaire 19, entre la couche métallique de contact 15 et le masque 9, servant de couche d’accroche, tel qu’illustré dans le mode de réalisation de la . La couche d’accroche 19 peut être, par exemple, en chrome ou en titane. La première couche métallique 15 n’est pas en contact avec la couche supérieure du miroir de Bragg 2 présente dans l’ouverture 5 de la couche d’isolant 4.
Ensuite, lors d’une étape 33, le masque de résine 9 est enlevé par une technique de lift-off , à l’aide d’un solvant tel que de l’acétone. Il en résulte une électrode 8 de contact placée sur la couche d’isolant 4, à proximité de l’ouverture 5, futur emplacement de la pastille métallique.
- La rampe, notamment la piste principale de la rampe, est : - agencée en recouvrement d’une portion de la deuxième roue dentée, le long d’un secteur angulaire limité par rapport au deuxième axe de rotation et - espacée de la denture de la deuxième roue dentée de manière permettre un écoulement du lubrifiant entre la rampe et la deuxième roue dentée.
- Le secteur angulaire peut être compris entre 20 et 90 degrés par exemple entre 30 et 50 degrés.
- La piste principale est espacée de la deuxième roue dentée d’un premier jeu.
- La deuxième roue dentée est une roue d’entrainement d’un dispositif d’entraînement différentiel.
- La piste principale a une forme épousant la bande périphérique dentée de la deuxième roue dentée recouverte par la rampe.
- Le premier jeu est compris entre 2 et 5mm.
- La denture de la deuxième roue dentée est inclinée, par exemple hélicoïdale, l’inclinaison de la denture étant telle que le lubrifiant est dirigé axialement du côté de la première roue dentée.
- Le déflecteur comprend un écran agencé sur un coté au moins de la rampe de manière à empêcher le lubrifiant de tomber de ce côté de la rampe.
– Selon une variante, l’écran est formé sur le carter.
- L’écran s’étend dans un plan sensiblement perpendiculaire au deuxième axe de rotation.
- L’écran est situé du même côté de la rampe que la première roue dentée.
- L’écran et la protrusion axiale sont situés du même côté de la piste principale de la rampe.
- La protrusion axiale comprend une piste s’étendant dans un plan parallèle au premier axe de rotation.
- Vue dans le plan de la protrusion axiale, la gorge annulaire présente une section de forme complémentaire au bord de la protrusion axiale. Autrement dit, la protrusion axiale et la gorge annulaire sont imbriquées axialement l’une dans l’autre.
- La gorge annulaire est délimitée par des parois et un deuxième jeu sépare la protrusion axiale des parois de la gorge annulaire. Le deuxième jeu peut être plus grand dans la direction axiale que dans la direction radiale.
- Selon une variante le deuxième jeu est sensiblement constant le long des parois de la gorge annulaire.
Comme le montre le tableau 1, dans les exemples comparatifs 1 à 3, les teneurs en éléments métalliques nickel, cobalt et manganèse dans les feuilles métalliques sont relativement élevées, indiquant une désorption incomplète de la poudre cathodique.
Bien que les exemples de la présente divulgation aient été illustrés en détail ci-dessus en conjonction avec les dessins annexés, la présente divulgation ne s'y limite pas. Dans le cadre des connaissances possédées par l'homme du métier, diverses variantes peuvent être apportées sans s'écarter des objectifs de la présente description. De plus, les exemples de la présente divulgation et les caractéristiques des exemples peuvent être combinés les uns avec les autres s'ils ne sont pas en collision.
PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE MASSE NOIRE DE BATTERIE ET PRÉPARATION D’ANODE DE GRAPHITE RÉGÉNÉRÉE ET SON UTILISATION La présente divulgation appartient au domaine technique du recyclage des batteries, et concerne en particulier un procédé de traitement de masse noire de batterie et de préparation d'une anode de graphite régénérée, ainsi que son utilisation.
Arrière-plan technologique Une batterie au lithium-ion est composée d'un boîtier et d'une cellule intérieure. Le boîtier peut être en acier inoxydable, en acier nickelé ou en plastique. La cellule intérieure de la batterie a une structure en rouleau, qui est principalement composée d'une cathode, d'une anode, d'un séparateur et d'une solution électrolytique. En général, le matériau de cathode de la batterie inclut environ 90 % de substance active telle que du cobaltate de lithium, 7 % à 8 % de noir d'acétylène comme additif conducteur, et 3 % à 4 % de liant organique, qui sont mélangés uniformément et appliqués sur un collecteur de courant en feuille d'aluminium d'une épaisseur d'environ 20 μm. L'anode de la batterie est composée d'environ 90 % de substance active d'anode telle qu’un matériau carboné, de 4 à 5 % de noir d'acétylène en tant qu'additif conducteur, et de 6 à 7 % de liant, qui sont mélangés uniformément et appliqués sur un collecteur de courant en feuille de cuivre d'une épaisseur de 15 μm. La cathode et l'anode ont une épaisseur d'environ 0,18 mm à 0,20 mm, et sont séparées l'une de l'autre par un séparateur d'une épaisseur d'environ 10 μm. La solution électrolytique est constituée d'un électrolyte et d'un solvant organique, et l'électrolyte est généralement un sel de lithium dans le solvant organique. Le principal composant du liant de la cathode est le polyfluorure de vinylidène (PVDF).
Le processus actuel de recyclage des batteries de traction usagées implique principalement trois étapes : un prétraitement, un traitement secondaire des matériaux d'électrode et un recyclage en profondeur. Comme le liant est attaché uniformément à la surface du matériau d'électrode, une pyrolyse doit être effectuée à une température de 600 °C ou plus pour éliminer le liant avant de récupérer les métaux précieux, tels que Co, Ni, Mn et Li, etc. dans le matériau de cathode par lixiviation acide et alcaline. Cependant, le graphite utilisé comme matériau d'anode de la batterie n'est pas recyclé, ce qui amène à un gaspillage important du graphite. Au cours du processus de pyrolyse, le graphite de l'anode subit une réaction d'oxydoréduction avec le matériau de cathode dans un environnement à haute température, oxydant ainsi le graphite et détruisant la structure des particules. Par conséquent, dans le processus ultérieur de recyclage et de régénération du graphite d’anode, la quantité de graphite recyclé est plus petite et les performances électrochimiques du graphite recyclé sont considérablement réduites.
La présente divulgation vise à résoudre au moins l'un des problèmes techniques décrits ci-dessus existant dans l'art antérieur. Dans cette optique, la présente divulgation propose un procédé de traitement de masse noire de batterie et de préparation d'une anode de graphite régénérée et son utilisation. En ajoutant un antioxydant, le graphite est protégé contre l'oxydation, et le PVDF est pyrolysé en utilisant du sel fondu à basse température pour récupérer des feuilles de cuivre et/ou d'aluminium, de manière à préparer l'anode de graphite régénérée avec une meilleure performance électrochimique.
Selon un aspect de la présente divulgation, il est proposé un procédé de traitement de masse noire de batterie et de préparation d'une anode de graphite régénérée, comprenant les étapes suivantes :
S1 : décharge, démontage et broyage d’une batterie au lithium-ion usagée pour obtenir un matériau broyé, et trempage du matériau broyé dans une solution d'imprégnation, où la solution d’imprégnation est l’une d’une solution de phosphate ou d’une solution de borate ou les deux ;
S2 : soumission du matériau trempé à une séparation solide-liquide, et séchage d’un matériau solide résultant pour obtenir un matériau séché ;
S3 : mélange du matériau séché avec un sel fondu, chauffage du mélange à une température de 310 °C à 350 °C pour réaction, puis tamisage à la température de chauffage pour obtenir une barbotine de sel fondu de taille inférieure et une feuille de cuivre et/ou d'aluminium de taille supérieure, le sel fondu étant au moins l'un du nitrate de potassium ou du nitrate de sodium ;
S4 : soumission de la barbotine de sel fondu de taille inférieure à une séparation solide-liquide à la température chauffée de l'étape S3 pour obtenir du sel fondu et de la masse noire ; et
S5 : mélange de la masse noire avec une liqueur acide et un réducteur pour réaction de lixiviation, réalisation d'une séparation solide-liquide pour obtenir un lixiviat et un résidu de lixiviation, et soumission du résidu de lixiviation à une calcination exempte d’oxygène pour obtenir l'anode de graphite régénérée.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, la batterie au lithium-ion usagée est au moins l'une parmi une batterie au lithium-ion ternaire, une batterie au cobaltate de lithium, une batterie au manganate de lithium, ou une batterie au nickélate de lithium.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l’étape S1, le matériau broyé présente une taille de particule inférieure ou égale à 5 cm.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, un rapport solide/liquide entre le matériau broyé et la solution d'imprégnation est de 0,2 g/mL à 1,0 g/mL, et la solution d'imprégnation est une solution de phosphate de concentration comprise entre 0,2 g/mL et 0,5 g/mL et/ou une solution de borate de concentration comprise entre 0,2 g/mL et 0,5 g/mL.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, la solution de phosphate est au moins l'une parmi une solution de dihydrogénophosphate de potassium ou une solution de dihydrogénophosphate de sodium ; et la solution de borate est au moins l'une parmi une solution de tétraborate de potassium ou une solution de tétraborate de sodium.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un premier mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un cinquième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un sixième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un septième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un huitième mode de réalisation de l’invention.
La illustre un train moteur de véhicule automobile comportant un ensemble de propulsion et un mécanisme de transmission selon un neuvième mode de réalisation de l’invention.
description DÉTAILLÉE de modes de réalisation Sur la est illustré un train moteur de véhicule automobile 10 , comportant un organe récepteur 33 entraîné par un ensemble de propulsion 14 .
Cet ensemble de propulsion 14 comporte une machine électrique 16 et un mécanisme de transmission 18 liant cinématiquement la machine électrique 16 à l’organe récepteur 33 du véhicule, le mécanisme de transmission 18 comportant notamment un arbre moteur 22 solidaire en rotation du rotor de la machine électrique 16 , un train épicycloïdal 20 , deux liaisons cinématiques L1 , L2 distinctes entre l’arbre moteur 22 et le train épicycloïdal 20 , et un mécanisme de commutation 17 .
La première liaison cinématique L1 comporte dans ce mode de réalisation une première roue dentée 35 solidaire en rotation de l’arbre moteur 22 , et engrenant directement avec une roue dentée 37 formée par un premier organe d’entrée 24 du train épicycloïdal 20 , qui est ici un porte-satellites.
La deuxième liaison cinématique L2 comporte une deuxième roue dentée 39 engrenant avec une roue dentée 41 solidaire en rotation d’un organe d’entrée C21 d’un embrayage C2 dont l’organe de sortie C22 est solidaire en rotation d’un deuxième organe d’entrée 26 du train épicycloïdal 20 , constitué dans ce mode de réalisation par un pignon central.
L’embrayage C2 de la deuxième liaison cinématique L2 , qui sera également dit « deuxième embrayage » dans la suite de l’exposé, est de préférence un embrayage multidisques humide, dont l’organe d’entrée C21 est de préférence un porte-disque extérieur et l’organe de sortie C22 un porte-disques intérieur.
L’organe de sortie 28 du train épicycloïdal 20 , constitué ici par une couronne extérieure, est solidaire en rotation d’une roue dentée 31 qui engrène avec l’organe récepteur 33 , qui est ici un organe d’entrée d’un différentiel 32 distribuant le couple entre deux demi-arbres de roue 34 , 36 . Le cas échéant peut être prévue une deuxième roue dentée 30 solidaire de l’organe de sortie 28 du train épicycloïdal 20 , engrenant avec un pignon (non représenté) lié à un frein de stationnement.
La présente le rouleau de matériau 820 après application du masque 811 sur deux parties du rouleau 820 correspondant respectivement à deux guides de lumière 105.1 et 105.2, avant découpe par le dispositif de découpe 840.
Une première partie du rouleau 820 correspond à un premier guide de lumière 105.1, auquel le masque 811 a déjà été appliqué, et qui a déjà subi une irradiation UV. La deuxième partie du rouleau 820 correspond à un deuxième guide de lumière 105.2 auquel le masque 811 est en train d’être appliqué.
Comme précédemment expliqué, le masque 811 correspond à un circuit d’une taille donnée. Lorsque le masque 811 est complètement déplié, il a la taille représentée sur la . Les picots du masque sont compris dans la zone d’émission lumineuse 111.1 représentée sur la de manière à graver la zone d’émission lumineuse 111.1.
Le reste du rouleau 820, situé à gauche de la deuxième partie, n’a pas encore été en contact avec le masque 811.
Le masque 811 comprend également des zones correspondant aux zones 811.2a et 811.2b précédemment décrites, ne comprenant aucun picot. En outre, le masque 811 comprend une zone 900a sans picot correspondant au premier ensemble d’injection 120a du deuxième guide de lumière 105.2, ainsi qu’une zone 900b sans picot correspondant au deuxième ensemble d’injection 120b du prochain guide de lumière auquel le masque sera appliqué.
Un tel masque 811 permet la fabrication de guides de lumière en série 811. En outre, du fait de l’inversion entre le premier ensemble d’injection 120a et le deuxième ensemble d’injection 120b, les pertes de matériau du rouleau 820 sont diminuées. Lorsque le premier ensemble d’injection 120a et le deuxième ensemble d’injection 120b ont des formes complémentaires, comme c’est le cas pour les zones correspondantes 900a et 900b du masque 811 sur la , la fabrication des guides de lumière n’engendre aucune perte ou très peu de perte de matériau du rouleau 820.
Il convient de noter que le masque 811 a généralement une taille fixe, qui peut être imposée par les dimensions du deuxième dispositif d’entraînement 812 de la . Les longueurs auxquelles il est fait référence ci-après sont les dimensions selon l’axe X. Or, il est souhaitable de maximiser la longueur de la zone d’émission lumineuse 111.1, afin de maximiser le rendement associé à l’utilisation du matériau du rouleau 820. Lorsque les premier et deuxième ensembles d’injection ne sont pas inversés, la longueur de la zone d’émission lumineuse 111.1 est au maximum égale à la longueur du masque 811, diminuée des longueurs des zones 111.2a et 111.2b ainsi que de la somme des deux longueurs Lh des éléments d’injection les plus longs des deux ensembles d’injection 120a et 120b.
Par exemple, lorsque le masque a une longueur de 600mm, que la longueur Lh du plus long élément d’injection du premier ensemble 120a et du deuxième ensemble 120b est de 150mm, et que la longueur de chaque zone 111.2a et 111.2b est de 25mm, la zone d’émission lumineuse 111 est au maximum égale à 250mm.
De manière avantageuse, lorsque les premier et deuxième ensembles d’injection sont inversés (comme représentés sur les figures 6, 7 et 9), la longueur de la zone d’émission lumineuse 111.1 est au maximum égale à la longueur du masque 811 diminuée des longueurs des zones 111.2a et 111.2b ainsi que de la somme de la longueur Lh de l’élément d’injection le plus court d’un ensemble d’injection et de la longueur Lh de l’élément d’injection le plus long de l’autre ensemble d’injection.
Lorsque le masque a une longueur de 600mm, que la longueur Lh du plus long élément d’injection du premier ensemble 120a ou du deuxième ensemble 120b est de 150mm, que la longueur Lh du plus court élément du premier ensemble 120a ou du deuxième ensemble 120b est de 10mm, et que la longueur de chaque zone 111.2a et 111.2b est de 25mm, la zone d’émission lumineuse 111 est au maximum égale à à 390 mm, soit une augmentation de plus de 50% par rapport à des ensembles d’injection non inversés.
Ainsi, l’inversion des ensembles d’injection 120a et 120b permet d’augmenter la taille de la zone d’émission lumineuse 111.1, et permet donc d’optimiser l’utilisation du matériau du rouleau 820.
La illustre les étapes d’un procédé de fabrication d’un guide de lumière 105 pour module lumineux selon des modes de réalisation de l’invention.
A une étape 1001, le rouleau de matériau 820 est placé sur le premier dispositif d’entraînement 802.
A une étape 1002, le premier dispositif d’entraînement 802 translate le rouleau de matériau vers le deuxième dispositif d’entraînement 812 sur lequel est installé le masque 812. Plus généralement, l’étape 1002 est une étape de translation du rouleau de matériau 820 de manière à ce qu’une première partie du rouleau soit traitée par au moins un dispositif apte à former des microstructures.
A une étape 1003, les dispositifs d’entraînement 802 et 812 compriment le masque 811 sur une première partie du rouleau de matériau 820.
A une étape 1004, la première partie de matériau sur laquelle le masque a été appliqué est irradiée par le dispositif d’irradiation UV 830.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, le modificateur de surface est au moins l'un parmi le méthanol, l’éthanol, le propanol ou le kérosène.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, une quantité ajoutée du modificateur de surface est de 1 g/t à 10 g/t.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, l'agent moussant est le méthylisobutylcarbinol.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, une quantité ajoutée de l'agent moussant est de 0,02 g/t à 0,10 g/t.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, la vitesse de gonflage est de 0,1 m 3 /min à 0,5 m 3 /min.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le séchage est effectué à une température de 100 °C à 120 °C pendant 1 h à 2 h.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé est au moins l'un parmi le sébacate de dibutyle, l'acide oléique, la glycérine, le phtalate de dioctyle ou le sébacate de dioctyle.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, un rapport solide-liquide du résidu de filtre au solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé est de 100 g/L à 200 g/L.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, l'agitation est réalisée à une vitesse de rotation de 150 tr/min à 300 tr/min. En outre, l'agitation dure 1 h à 2 h.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le tamisage est effectué au moyen d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 2 mm à 3 mm.
Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S4, la calcination aérobie est réalisée à une température de 500 °C à 1 000 °C. En outre, la calcination aérobie dure de 10 à 20 minutes.
1. Dans la présente divulgation, compte tenu des problèmes de susceptibilité élevée aux risques pour la sécurité, d'oxydation de grande surface du cuivre et de l'aluminium et de teneur élevée en carbone dans la masse noire à des températures de pyrolyse élevées pour une batterie lithium-ion usagée, la batterie usagée est soumise à un concassage sous un liquide, trempage et flottage, pour traiter la solution électrolytique et séparer les scories de graphite, les feuilles de cuivre et d'aluminium et la masse noire sont séparées par rinçage et désorption avec un solvant organique pour récupérer les feuilles de cuivre et d'aluminium de grande valeur et la messe noire.