INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention vise notamment à proposer un propulseur à résonance cyclotronique électronique particulièrement performant. Un aspect de l’invention a ainsi pour objet un propulseur à résonance cyclotronique électronique, s’étendant au moins partiellement suivant un axe longitudinal, comprenant un conducteur externe et une chambre d’ionisation, le conducteur externe et la chambre d’ionisation s’étendant longitudinalement suivant cet axe, le conducteur externe délimitant transversalement la chambre d’ionisation, la chambre d’ionisation comportant une ouverture transversale circulaire 24 comportant un diamètre D, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un écran coaxial à l’axe longitudinal, comportant une dimension transversale maximale D’ telle que le ratio de D’ divisé par D est compris entre 3 et 15, ledit écran comportant une partie en matériau diélectrique et/ou une partie en matériau conducteur d’électricité.
Grâce à l’invention, il est possible d’améliorer significativement les performances du propulseur. La poussée produite par un tel propulseur peut être multipliée par un facteur 1.3 par rapport à un propulseur plasmique de l’état de l’art. L’efficacité totale du système, définie ici par le rapport de la puissance contenue dans le jet de plasma sur la puissance électrique fournie au propulseur est multipliée par un facteur 1.7 par rapport à un propulseur plasmique de l’état de l’art. Lorsque le propulseur fonctionne et qu’un plasma comprenant des ions et des électrons est éjecté, l’écran coaxial empêche les électrons piégés dans les lignes de champs magnétiques les plus divergentes de venir en contact avec l’une des pièces du propulseur. Ainsi, au lieu d’être collectés par le propulseur sous forme de courant électrique, ces électrons divergents s’accumulent à proximité de l’écran, formant localement une charge électrique négative. Cette dernière permet de repousser et donc de rediriger d’autres électrons divergents dans le faisceau de particules émises. Le flux de plasma éjecté par le propulseur est ainsi augmenté.
Selon un aspect de l’invention, la partie en matériau diélectrique recouvre la partie en matériau conducteur. Selon un aspect de l’invention, la partie en matériau diélectrique recouvre complètement la partie en matériau conducteur. Selon un aspect de l’invention, la partie en matériau diélectrique recouvre complètement la partie en matériau conducteur de sorte qu’une surface externe de l’écran est en matériau diélectrique.
Selon un autre aspect de l’invention, l’écran est fixé au conducteur externe. Selon un autre aspect de l’invention, le propulseur comprend une source de champ magnétique et l’écran est fixé à la source de champ magnétique. Selon un autre aspect de l’invention, le propulseur comprend un corps et l’écran est fixé au corps. Selon un autre aspect de l’invention, le propulseur comprend une source de champ magnétique et un corps et l’écran est fixé entre la source de champ magnétique et le corps.
Selon un aspect de l’invention, la partie en matériau diélectrique est configurée pour isoler électriquement la partie en matériau conducteur du conducteur externe. Selon un aspect de l’invention, la partie en matériau diélectrique est configurée pour isoler électriquement la partie en matériau conducteur du reste du propulseur. Dans cette variante, le reste du propulseur comprend tous les éléments du propulseur hormis l’écran.
La possibilité de double usage du système, tant pour le chargement et déchargement de navires que pour l’installation et la désinstallation de parties d’éolienne depuis le quai est une vraie plus-value pour un port à vocation de construction.
En outre, un système selon l’invention restant à poste sur son quai, son emprise au sol est réduite. Il ne nécessite ni temps ni espace de montage outre le temps, très réduit, de déploiement ou de repliement de la tour.
Le système se substitue sans pénalité à une grue de quai préexistante pour le chargement ou le déchargement de navires, selon le principe que ce qui peut le plus peut le moins. Le système est et reste polyvalent pour une utilisation entre des hauteurs classiques pour des navires de toute taille et, par exemple, jusqu'à 150 mètres pour des éoliennes flottantes de forte capacité actuelles.
Une sixième étape 206 du procédé 206, représentée à la , est une étape de formation d'une première électrode 117 sur la première portion 116a de la troisième couche 116, d’une deuxième électrode 118 sur une portion en retrait de la deuxième couche 112 (en dehors de l’ilot) et une troisième électrode 137 sur la troisième portion 116c de la troisième couche 116.
La première électrode 117 est en contact électrique avec la première portion 116a de la troisième couche 116 et appartient ainsi au transducteur 11, tandis que la troisième électrode 137' est en contact électrique avec la troisième portion 116c de la troisième couche 116 et appartient ainsi au deuxième transducteur 13.
La deuxième électrode 118 est ici commune au transducteur 11 et au deuxième transducteur 13. Alternativement, le procédé 200 peut comprendre, à la sixième étape 206, la formation d’une quatrième électrode 138 en contact électrique avec la deuxième couche 112, sur une deuxième portion en retrait de la deuxième couche 112 (en dehors de l’ilot).
Un quatrième aspect de l'invention concerne un procédé 400 d'intégration d'un système optoélectronique 1 selon le premier aspect de l'invention avec un circuit de contrôle des transducteurs (LED et photodiodes). Le circuit de contrôle est par exemple de type ASIC (acronyme de l'anglais « application-specific integrated circuit »).
Les trois premières étapes 301 à 303 du procédé 300, représentées par les , et sont identiques aux étapes 101 à 103 du procédé 100 (Figs.10a-10c).
Une quatrième étape 304 du procédé 300, représentée à la , est une étape de dépôt d'une couche diélectrique 121’ sur le guide d'ondes 12.
Une cinquième étape 305 du procédé 300, représentée à la , est une étape de dépôt d'une première couche métallique 3 sur la couche diélectrique 121’ et la troisième couche 116 dans la première zone de motifs M1 et la deuxième zone de motifs M2. La première couche métallique 3 forme ainsi une première électrode (anode ou cathode selon le type de dopage de la troisième couche 116) commune entre le transducteur 11 et le deuxième transducteur 13.
La première couche métallique 3 peut comprendre une première sous-couche dite barrière en TaN, TiN, WN, TiW, ou en une combinaison d'un ou plusieurs de ces matériaux et une deuxième sous-couche dite de collage en Ti, Ni, Pt, Sn, Au, Ag, Al, Pd, W, Pb, Cu, AuSn, TiSn, NiSn ou en un alliage de tout ou partie de ces matériaux. La sous-couche barrière est disposée sur la couche diélectrique 121’ et la troisième couche 116, et la sous-couche de collage est disposée sur la sous-couche barrière.
Une sixième étape 306 du procédé 300, représentée à la , est une étape de dépôt d'une deuxième couche métallique 4 sur une première face d’un substrat receveur 5, le substrat receveur 5 comprenant un circuit de contrôle 51. Le circuit de contrôle 51 peut notamment comporter une pluralité de plots de connexion (non représentés) reliés électriquement à la deuxième couche métallique 4.
À titre d’exemple, le substrat receveur 5 est dit « actif », c’est-à-dire que le substrat 5 comprend des composants électroniques actifs tels que des transistors. Le substrat 5 est par exemple de type CMOS (de l’anglais « Complementary Metal-Oxide-Semiconductor » - métal-oxyde-semi-conducteur complémentaire) ou de type TFT (de l’anglais « Thin-Film Transistor » - transistor en couches minces).
A l’instar de la première couche métallique 3, la deuxième couche métallique 4 peut comprendre une sous-couche barrière en TaN, TiN, WN, TiW, ou en une combinaison d'un ou plusieurs de ces matériaux et une sous-couche de collage en Ti, Ni, Pt, Sn, Au, Ag, Al, Pd, W, Pb, Cu, AuSn, TiSn, NiSn ou en un alliage de tout ou partie de ces matériaux.
Une septième étape 307 du procédé 300, représentée à la , est une étape de collage de la première couche métallique 3 et de la seconde couche métallique 4, de sorte que la troisième couche 116 de l'empilement soit électriquement connectée au circuit de contrôle 51. Le collage métal-métal permet de s'affranchir d'une étape d'alignement précis entre les plots de connexion du circuit de contrôle 51 et les transducteurs 11,13 lors de l'étape d'assemblage du système optoélectronique 1 avec le circuit de contrôle 51, cette étape d’alignement étant généralement difficile à réaliser, notamment pour des transducteurs dont les dimensions sont inférieures à 1 µm.
Le collage est par exemple un collage moléculaire, un collage par thermocompression, un collage eutectique, ou toute autre méthode de fixation adaptée.
Une huitième étape 308 du procédé 300, représentée à la , est une étape de retrait 308 du substrat 14, le retrait étant réalisé par gravure ou polissage mécano-chimique (CMP) par exemple.
Une neuvième étape 309 du procédé 300, représentée à la , est une étape de gravure partielle de la première zone de motifs M1 de manière à délimiter latéralement le transducteur 11 et de la deuxième zone de motifs M2 de manière à délimiter latéralement le deuxième transducteur 12. L’accomplissement de la neuvième étape 309 de gravure après la septième étape 307 de collage permet de définir une électrode commune pour le transducteur 11 et le deuxième transducteur 13, ladite électrode commune étant formée de la première couche métallique 3 et de la seconde couche métallique 4, le pilotage individuel de chacun des transducteurs parmi le transducteur 11 et le deuxième transducteur 13 étant réalisé par l'électrode 118’ pour le transducteur 11 et l'électrode 138’ pour le deuxième transducteur13 .
Une dixième étape 310 du procédé 300, représentée à la , est une étape de formation d'une deuxième électrode 118’ et d’une troisième électrode 138‘ en contact électrique avec la troisième couche 116 et d’une troisième couche métallique 6 sur une deuxième face opposée du substrat receveur 5.
Pour répondre à tout ou partie de ces besoins, l’invention selon un premier aspect a pour objet un agencement d’extrémité pour une batterie d’engin de mobilité comportant au moins un élément extérieur et un élément intérieur, agencés pour former à l’état assemblé une structure alvéolaire, l’élément intérieur comportant une paroi agencée pour être en contact avec une cellule de la batterie.
Les éléments extérieur et intérieur sont distincts, c’est-à-dire, au sens de la présente invention, qu’ils sont fabriqués séparément notamment par moulage, extrusion, ou toute autre méthode appropriée connue de l’homme du métier.
Chaque élément extérieur et intérieur est fabriqué en une ou plusieurs pièces, avantageusement fabriqué en une seule pièce.
Selon différentes variantes de l’invention, les éléments extérieur et intérieur sont assemblés par collage, emmanchement en force, rivetage à chaud, clipsage, emboitement, pincement par une structure enveloppante, ou toute autre méthode adapté connue de l’homme du métier.
Avantageusement, la paroi de l’élément intérieur est faiblement conductrice.
Dans la description qui va suivre, les termes horizontal, vertical et latéral sont relatifs à l’orientation d’une batterie posée sur une surface plane. le terme axial correspond à une direction selon l’axe de la batterie.
Avantageusement, l’élément extérieur comporte une paroi et, à l’état assemblé, la structure alvéolaire est située entre la paroi de l’élément extérieur et la paroi de l’élément intérieur.
Selon des variantes de l’invention, la structure alvéolaire peut faire partie de l’élément extérieur, en particulier d’un l’élément extérieur en une seule pièce, la structure alvéolaire étant notamment venue de matière avec la paroi de l’élément extérieur.
Alternativement la structure alvéolaire peut faire partie de l’élément intérieur, en particulier d’un l’élément intérieur en une seule pièce, la structure alvéolaire étant notamment venue de matière avec la paroi de l’élément intérieur.
Selon encore une autre variante, l’élément extérieur coopère avec l’élément intérieur pour former à l’état assemblé la structure alvéolaire.
L’agencement d’extrémité peut comporter un cadre.
L’élément extérieur peut comporter un cadre, par exemple formant le cadre de l’agencement d’extrémité.
L’élément intérieur peut comporter un cadre, par exemple formant le cadre de l’agencement d’extrémité.
L’élément extérieur et l’élément intérieur peuvent chacun comporter un cadre formant à l’état assemblé le cadre de l’agencement d’extrémité.
De façon alternative ou complémentaire l’élément extérieur peut être d’un matériau plus rigide que l’élément intérieur, l’élément extérieur est par exemple injectée avec une matière renforcée de fibres tandis que l’élément intérieur ne l'est pas. Dans cet exemple ils peuvent être de couleur différente pour les différencier. Des éléments extérieur et intérieur identiques sont par exemple assemblés en miroir ou tête bèche.
Des variantes de réalisation peuvent être envisagées pour tous les modes de réalisation. Notamment, les première et deuxième parois d’appui 4,3 peuvent ne comporter que des éléments structurels minimaux (poutres, structure tubulaire, parois ajourées) pour supporter l’appui des accumulateurs 6, les connecteurs coupe-circuit 7, et le passage des conduits fluidiques 14. De même, le réseau de conduits fluidiques 14 peut cheminer différemment que dans l’épaisseur de matière de la première paroi d'appui 4, par exemple, à la surface de cette première paroi d'appui 4, ou encore, par des conduits extérieurs rapportés sur la paroi.
Par ailleurs, les raccords fluidiques 8 peuvent ne pas être saillants directement de la première paroi d'appui 4, mais peuvent cheminer par d’autres parois du boitier 1, grâce à des jonctions étanches.
Le fluide mis en pression dans l’enceinte à volume variable peut être un gaz (exemple : air, CO2), un gaz inerte (exemple : argon), un liquide (exemple : eau, huile, fluide diélectrique), ou tout autre substance adaptées à la fonction décrite, par exemple une mousse diélectrique.
Procédé d’inertage pour accumulateur électrochimique L’invention concerne le domaine des accumulateurs électrochimiques et plus particulièrement les procédés d’inertage permettant notamment le recyclage des accumulateurs électrochimiques.
Les accumulateurs électrochimiques permettent le stockage de l’énergie électrique et sont de plus en plus courants notamment dans des applications à grande diffusion mettant en jeu de fortes puissances, tel que la propulsion des véhicules électriques. Le recyclage des accumulateurs électrochimiques est une opération primordiale pour une filière amenée à prendre de plus en plus d’importance. Les procédés d’inertage d’accumulateur électrochimique sont nécessaires pour décharger complètement un accumulateur électrochimique, quel que soit son état de charge initial et même si ce dernier n’est pas connu. Ces procédés d’inertage sont incontournables pour garantir la sécurité et la sureté de fonctionnement requises avant toute opération de déconstruction d’un accumulateur électrochimique dans le cadre de son recyclage.
ART ANTÉRIEUR Des procédés et des systèmes d’inertage sont actuellement connus dans le cadre du recyclage de certains accumulateurs électrochimiques. Par exemple, des procédés visant des accumulateurs de type lithium-ion soumettent l’accumulateur à un milieu d’inertage.
Ces procédés nécessitent d’importantes quantités de ce milieu d’inertage avec un renouvèlement fréquent, ce dernier se polluant durant l’inertage d’un accumulateur.
L’invention a pour but d’améliorer les procédés d’inertage d’accumulateurs électrochimiques de l’art antérieur.
À cet effet, l’invention vise un procédé d’inertage d’une cellule d’accumulateur électrochimique qui comprend une enveloppe renfermant des zones actives et un volume mort, ce procédé comportant les étapes suivantes : – formation d’un conduit d’inertage dans l’enveloppe par perçage de l’enveloppe en vis-à-vis du volume mort ; – introduction d’une canule d’injection dans le conduit d’inertage, l’extrémité de la canule d’injection débouchant dans le volume mort ; – injection par la canule d’injection d’un volume prédéterminé d’un liquide d’inertage.
Selon un autre objet, l’invention vise un système d’inertage pour cellule d’accumulateur électrochimique qui comprend une enveloppe renfermant des zones actives et un volume mort, ce système comportant : – un dispositif de perçage adapté à former dans l’enveloppe un conduit d’inertage communiquant avec le volume mort ; – une canule d’injection adaptée à être insérée dans le conduit d’inertage et à déboucher dans le volume mort ; – un dispositif d’injection par la canule d’injection d’un liquide d’inertage.
Le volume mort de la cellule d’accumulateur électrochimique est défini comme un volume interne vide de la cellule, qui est en dehors des zones actives constituées des électrodes et de l’électrolyte.
Le procédé selon l’invention garantit l’inertage d’une cellule d’accumulateur électrochimique, c’est-à-dire la neutralisation de toute réaction électrochimique en son sein, ce qui correspond à une décharge complète de la cellule. L’inertage est réalisé de manière simple et rapide, avec un haut niveau de sécurité.
Une cellule d’accumulateur électrochimique inerte, dépourvue d’énergie stockée, peut ainsi être démontée, broyée ou subir tout autre procédé de recyclage adéquat. L’invention est particulièrement avantageuse pour le recyclage des batteries d’accumulateurs volumineuses et de forte puissance, opérations qui tendent à devenir incontournables avec la diffusion massive de ces batteries, et les règlementations actuelles et futures.
En effet, lorsqu’une batterie d’accumulateur électrochimique, par exemple une batterie de véhicule électrique constituée de cellules d’accumulateurs lithium-ion, est réceptionnée dans un centre de recyclage, son état de charge n’est pas forcément connu à l’avance, et ses cellules peuvent potentiellement contenir une importante quantité d’énergie. L’invention permet le recyclage sans devoir connaitre l’état de charge de la batterie, et donc sans devoir procéder à des mesures physicochimiques, des mesures électriques, des consultations des dispositifs BMS (« Battery Management System », en anglais) associés éventuellement à la batterie. Les opérations de recyclage peuvent débuter en sécurité avec la certitude de travailler sur des cellules d’accumulateur électrochimique ne contenant pas d’énergie.
L’invention nécessite uniquement des opérations de perçage d’un conduit et d’injection d’un volume limité de liquide d’inertage, propre à chaque cellule. Ces opérations se déroulent dans un temps réduit, ce qui permet d’inerter de grandes quantités de cellules d’accumulateur électrochimique avec de faibles quantités de liquide d’inertage.
De plus, pour les cellules dont un dispositif de coupure de sécurité a été déclenché, par exemple un dispositif CID (pour « Current Interrupt Device », en anglais), les bornes extérieurement accessibles de la cellule ne sont plus toutes deux connectées aux deux potentiels. L’invention permet d’inerter également de telles cellules, qui ne peuvent plus être déchargées par leurs bornes externes.
Les pistes conductrices 13 sont par exemple formées par sérigraphie, séchage et recuit d’une pâte d’argent, telle que celle commercialisée par la société Dupont™ sous la référence AS300. Les couches diélectriques 18 peuvent également être formées de cette façon, en utilisant une pâte diélectrique telle que celle commercialisée par la société Dupont™ sous la référence AS100.
La pâte d’argent, parfois appelée « encre », comprend des particules d’argent dispersées dans une matrice comprenant de préférence un oxyde métallique, par exemple de l’oxyde d'aluminium (Al 2 O 3 ).
Par défaut, la tenue de pistes conductrices 13 en argent sur un substrat 10 ou une couche de métal 153 (capots 15a-15b) en aluminium est mauvaise, en raison de la présence en surface d’une couche d’oxyde natif (Al 2 O 3 ) qui forme une couche barrière. Pour y remédier, il est possible de dissoudre cette couche d’oxyde natif (et donc de désoxyder la surface) avant le dépôt de la pâte d’argent, par exemple en y déposant un zincate.
Dans un mode de mise en œuvre préférentiel du procédé de fabrication, le recuit de la pâte d’argent est réalisé à une température supérieure ou égale à 570 °C (plutôt qu’à 450 °C selon les recommandations du fabricant pour la pâte AS300). Le diagramme de phase de la montre qu’à 567 °C et au-delà, le recuit forme un alliage eutectique d’aluminium-argent, plutôt qu’un alliage intermétallique (entre 425 °C et 567 °C). Or on estime que la tenue de l’alliage eutectique est quatre fois supérieure à celle de l’alliage intermétallique tout en étant plus stable dans le temps, au moins en arrachement. En outre, un recuit à une telle température casse la couche barrière en oxyde d’aluminium. Il n’est donc pas nécessaire d’accomplir une étape de désoxydation au préalable. La durée du recuit est de préférence comprise entre 30 min et 300 min.
L’étape S2 de la comprend la fixation du premier composant 11a sur la face intérieure du premier capot 15a, et plus particulièrement sur une piste conductrice 13. La fixation du premier composant 11a comprend de préférence la formation d’une première couche 21a en un matériau de frittage sur le premier capot 15a, le dépôt du premier composant 11a sur la première couche 21a et le séchage du matériau de frittage. Le premier composant 11a sera ainsi être connecté au premier capot 15a par un joint de matériau fritté plutôt que par une soudure ou une brasure. Le séchage du matériau de frittage est par exemple réalisé par chauffage à 150 °C pendant 40 min.
L’étape S2 peut également comprendre la formation d’une deuxième couche 22a constituée du matériau de frittage sur le premier composant 11a, pour connecter ultérieurement le premier composant 11a au substrat 10 par un joint de matériau fritté. Alternativement, la deuxième couche 22a en matériau de frittage est déposée sur le substrat 10.
Le matériau de frittage se présente sous la forme d’une pâte comprenant des particules métalliques, de préférence en argent, et un ou plusieurs éléments organiques ayant pour but de donner une cohésion à la pâte et permettre son application par sérigraphie (liant) et/ou de séparer les particules et les empêcher de fritter avant qu’on ne le veuille (dispersant). Ces éléments organiques sont éliminés en grande partie lors de l’opération de séchage. La pâte de frittage peut également comprendre des additifs pour accélérer le frittage (ultérieur) des particules.
Les éventuels autres composants électroniques de puissance appartenant au même étage de composants, tel que le troisième composant 11c, sont de préférence fixés au premier capot 25a de la même façon que le premier composant 11a.
De la même façon, l’étape S3 de la comprend le fixation du deuxième composant 11b sur la face intérieure du deuxième capot 15b (et plus particulièrement sur une piste conductrice 13).
La fixation du deuxième composant 11b comprend de préférence la formation d’une troisième couche 21b constituée du matériau de frittage sur le deuxième capot 15b, le dépôt du deuxième composant 11b sur la troisième couche 21b et le séchage du matériau de frittage de la troisième couche 21b.
L’étape S3 peut également comprend la formation d’une quatrième couche 22b en matériau de frittage sur le deuxième composant 11b, pour connecter ultérieurement le deuxième composant 11b au substrat 10 par un joint de matériau fritté. Alternativement, la quatrième couche 22b en matériau de frittage est déposée sur le substrat 10.
Les éventuels autres composants électroniques de puissance appartenant au même étage de composants, tel que le quatrième composant 11d, sont de préférence fixés au deuxième capot 25b de la même façon que le deuxième composant 11a.
Avant le dépôt du matériau de frittage, un traitement par plasma Ar/H 2 peut être réalisé afin de nettoyer le substrat de ses pollutions organiques éventuelles, de le désoxyder, de le texturer avec une rugosité moyenne arithmétique (notée Ra) recherchée entre 0,2 et 0,8 et d’activer la surface avant frittage.