INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De préférence, le système d’alimentation 1 comprend en outre un calculateur de gestion 21 configuré pour contrôler l’ouverture et la fermeture de l’ensemble des vannes du système d’alimentation 1.
De préférence, le calculateur de gestion est configuré pour ordonner, lorsque la quantité d’hydrocarbure dans le réservoir d’hydrocarbure RHC est inférieure à une valeur seuil d’hydrocarbure prédéterminée :
L’arbre basse pression 11 étant logé dans l’arbre haute pression 10, son diamètre est contraint par le rayon moyen R m_a de l’alésage de la turbine haute pression 7. Or, plus le diamètre de l’arbre basse pression 11 est grand, plus ses modes propres apparaissent à des vitesses de rotation élevées (ou, en d’autres termes, plus les modes de déformation de l’arbre sont décalés vers les fréquences hautes). La formule (1) permet ainsi d’obtenir un compromis entre un rayon moyen d’alésage de la turbine haute pression 7 de petit diamètre - ce qui permet d’améliorer le taux de compression global du système propulsif et son taux de dilution BPR - tout en maîtrisant la situation dynamique de l’arbre basse pression 11.
En effet, la fréquence de déformation de l’arbre basse pression 11 est proportionnelle au rapport entre le diamètre de l’arbre basse pression 11 et à la distance au carré entre les paliers 11a-11c de l’arbre basse pression 11. Ainsi, plus les paliers 11a-11c supportant l’arbre basse pression 11 sont éloignés, plus la fréquence de déformation (et donc les modes de déformation) de l’arbre basse pression 11 est basse. Or, la position des paliers 11a-11c de l’arbre basse pression 11 dépend de la longueur L HP du corps haute pression, qui dépend lui-même du nombre d’étages dans le corps haute pression. En définissant le rayon moyen R m_a de l’alésage de la turbine haute pression 7 en fonction du nombre d’étages dans le corps haute pression (qui est formé du compresseur haute pression 5 et de la turbine haute pression 7), le comportement dynamique de l’arbre basse pression 11 peut donc être mieux maîtrisé.
Le diamètre D 9 du rotor de soufflante 9, le taux de dilution BPR du système propulsif 1 ou encore la vitesse limite XN de l’arbre basse pression 11 sont des paramètres de dimensionnement fondamentaux du système propulsif 1. Ainsi, la définition du rayon moyen R m_a de l’alésage de la turbine haute pression 7 en fonction de ces paramètres et du nombre d’étages dans le corps haute pression permet son dimensionnement dans une phase amont du process de dimensionnement du système propulsif 1.
Par exemple, le rayon moyen R m_a de l’alésage de chaque disque de la turbine haute pression 7 respecte la formule (1).
De plus, le rayon moyen de l’alésage respecte également la formule suivante : (2)
Par exemple, le rayon moyen R m_a de l’alésage de chaque disque de la turbine haute pression 7 respecte la formule (2).
Lorsque la longueur du corps haute pression L HP est disponible, le rayon moyen de l’alésage de la turbine haute pression 7 respecte la formule suivante : (3)
où : L HP est la longueur du corps haute pression, en millimètres (mm) ; E = 3,15 (mm.tr/min) -1 et F 1 = 23 millimètres (mm).
La longueur L HP du corps haute pression correspond à la distance entre une entrée du compresseur haute pression 5 et une sortie de la turbine haute pression 7. L’entrée du compresseur haute pression 5 correspond à la partie la plus en amont de la roue d'aubes mobiles 5b (rotor) la plus en amont du compresseur haute pression 5 (c’est-à-dire généralement le bord d’attaque 5c en pied d’aube du premier étage du compresseur haute pression 5). La sortie de la turbine haute pression 7 correspond à la partie la plus en aval de la roue d’aubes mobiles 7a (rotor) de la turbine haute pression 7 (c’est-à-dire généralement le bord de fuite 7d en pied d’aube du dernier étage de la turbine haute pression 7).
Par exemple, le rayon moyen R m_a de l’alésage de chaque disque de la turbine haute pression 7 respecte la formule (3).
Le rayon moyen R m_a d’un alésage de la turbine haute pression 7 respecte également la formule suivante, en particulier lorsque la section de soufflante 2 est carénée : (4) où : F 2 = 13 millimètres (mm).
Le dimensionnement du rayon moyen de l’alésage de sorte à respecter la formule (4) assure un rayon minimal pour la turbine haute pression et garantit donc sa capacité à tenir aux efforts centrifuges.
Par exemple, le rayon moyen R m_a de l’alésage de chaque disque de la turbine haute pression 7 respecte la formule (4).
Les masses noires obtenues dans les exemples 1 à 3 et les exemples comparatifs 1 à 3 ont été mises à l’essai. Les résultats sont montrés dans le tableau 1.
Teneur en Al des masses noires (% en poids) Teneur en Cu des masses noires (% en poids) Teneur en F des masses noires (% en poids) Teneur totale en Ni, Co, Mg des masses noires (% en poids) Teneur en Li des masses noires (% en poids) Teneur en eau des masses noires (% en poids) Exemple 1 0,39 0,27 0,068 33,8 3,68 0,012 Exemple 2 0,36 0,30 0,022 34,6 3,62 0,008 Exemple 3 0,41 0,31 0,004 34,9 3,57 0,005 Exemple comparatif 1 0,40 0,31 0,78 23,7 2,36 0,026 Exemple comparatif 2 0,43 0,32 0,81 25,6 2,51 0,023 Exemple comparatif 3 0,46 0,41 0,93 26,1 2,54 0,022
On peut voir dans le tableau 1 que dans les exemples comparatifs 1 à 3, les teneurs en fluor (teneur en F) des masses noires sont relativement élevées, ce qui indique qu’il y a plus de résidus de fluor. La température de pyrolyse n’étant pas assez élevée dans les exemples comparatifs 1 à 3, la réaction de pyrolyse est à peine complète et la teneur totale en nickel, cobalt et manganèse est faible, ce qui indique un faible taux de désorption de la poudre de cathode.
Les exemples de la présente divulgation ont été illustrés en détail ci-dessus en conjonction avec les dessins qui l’accompagnent, mais la présente divulgation n’est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus. Dans la portée des connaissances de l’homme du métier, diverses variations peuvent être apportées sans s’écarter de l’objectif de la présente divulgation. En outre, les exemples de la présente divulgation et des particularités dans les exemples peuvent être combinés les uns avec les autres s’ils n’entrent pas en conflit.
MASSE NOIRE DE PHOSPHATE DE LITHIUM FER À FAIBLE TENEUR EN CUIVRE ET EN ALUMINIUM ET SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION La présente invention appartient au domaine technique de la récupération des batteries au lithium et concerne spécifiquement une masse noire de phosphate de lithium fer à faible teneur en cuivre et en aluminium et son procédé de préparation.
CONTEXTE Une batterie de traction au phosphate de lithium fer présente les avantages d’une grande sécurité, d’une charge rapide, d’une durée de cycle pouvant aller jusqu’à 2000 et d’une bonne performance en matière de sécurité, et est donc devenue progressivement un nouveau choix de batterie de traction pour un véhicule électrique. Avec l’augmentation de la part de marché et de la mise au rebut des batteries de traction au phosphate de lithium fer, le recyclage du phosphate de lithium fer dans les batteries de traction au phosphate de lithium fer usagées est également devenu l’un des éléments clés de la récupération des batteries de traction. Parmi les différentes batteries de traction au lithium, seul le matériau de cathode de la batterie de traction au phosphate de lithium fer ne contient pas de métaux précieux et est principalement composé des éléments aluminium, lithium, fer, phosphore et carbone. Par conséquent, les entreprises ne prêtent pas attention au recyclage du phosphate de lithium fer, et les recherches sur la récupération des batteries de traction au phosphate de lithium fer sont relativement peu nombreuses.
Actuellement, la récupération des batteries de traction au phosphate de lithium fer est principalement basée sur un processus humide, où le matériau actif prétraité du phosphate de lithium fer est dissous par un procédé de lixiviation acide, puis des éléments d’impureté tels que l’aluminium, le cuivre, etc. sont éliminés par purification, et enfin des éléments métalliques présents dans le lixiviat sont récupérés. Les ions aluminium sont considérés comme des éléments d’impureté dans le lixiviat d’acide sulfurique. Lorsque les éléments métalliques sont ensuite récupérés sous forme de précurseurs de phosphate de fer et de carbonate de lithium, leur performance électrochimique est affectée par l’introduction d’éléments d’impureté aluminium.
La demande de brevet chinois CN106910889A divulguait un procédé de régénération de substances actives de cathode à partir de batteries au phosphate de lithium fer usagées, et divulguait spécifiquement un procédé impliquant l’élimination du cuivre du lixiviat de matériau actif de cathode, puis l’élimination de l’aluminium à un pH de 3-5. Ce procédé était caractérisé par l’ajout d’hydroxyde de métal alcalin dans un système acide, et visait à précipiter Al 3+ dans le système sous forme de Al(OH) 3 . Cependant, ce procédé avait un effet d’élimination de l’aluminium insatisfaisant, car l’ajout d’hydroxyde de métal alcalin dans le système acide amenait un pH élevé dans la partie locale du système et la génération d’un précipité blanc de Fe 3 (PO 4 ) 2 , conduisant à une grande perte de PO 4 3- et de Fe 2+ . Par conséquent, l’objectif de bien éliminer les impuretés Al 3+ ne peut être atteint.
Le phosphate de lithium fer usagé peut également être directement recyclé, et le processus peut être résumé comme suit : démontage des batteries et tri des plaques d’électrodes → décapage de LFP usagé des plaques d’électrodes → régulation des composants → réparation et régénération. Toutefois, ce procédé ne prenait pas en compte l’élimination des impuretés cuivre et aluminium avant la procédure de réparation et de régénération, par conséquent, l’aluminium et le cuivre dans le phosphate de lithium fer récupéré dépassent gravement la norme, et le phosphate de lithium fer ne peut pas être popularisé en production industrielle.
La demande de brevet chinois CN107540004B divulguait un procédé de récupération de carbonate de lithium au niveau de la batterie à partir d’une poudre de cathode d’une batterie au phosphate de lithium fer usagée. Ce procédé utilisait une lixiviation par autoclave-soude, qui améliorait considérablement le taux de lixiviation du lithium, réduisait considérablement l’influence des métaux d’impureté et facilitait l’élimination ultérieure des impuretés. Cependant, la vitesse de réaction de l’aluminium et de l’hydroxyde de sodium était extrêmement lente, et il y avait une grande quantité de feuille d’aluminium dans le matériau broyé, qui consommait une grande quantité d’hydroxyde de sodium, ce qui nécessitait une grande quantité d’acide pour neutralisation lors de l’ajustement ultérieur du liquide, et la valeur de la feuille d’aluminium ne pouvait pas être récupérée.
Par conséquent, un matériau de traitement capable de traiter une feuille d’aluminium et de récupérer la masse noire exempte d’aluminium est nécessaire de toute urgence, de sorte que non seulement les exigences relatives à l’impureté de l’aluminium de deux processus tels que la lixiviation ultérieure de la liqueur acide et le recyclage peuvent être satisfaites, mais aussi que la feuille d’aluminium de grande valeur formée peut être récupérée.
RÉSUMÉ La présente invention vise à résoudre au moins l’un des problèmes techniques de l’art antérieur. Par conséquent, la présente invention propose une masse noire de phosphate de lithium fer à faible teneur en cuivre et en aluminium, ainsi qu’un procédé de préparation de celle-ci. Selon ce procédé, après récupération de la batterie de phosphate de lithium fer usagée, on procède à une désorption par lavage de sel et à une élimination en profondeur de l’aluminium pour obtenir une masse noire de phosphate de lithium fer exempte d’aluminium de manière à répondre aux exigences des processus ultérieurs.
Selon un aspect de la présente invention, une masse noire de phosphate de lithium fer à faible teneur en cuivre et en aluminium est fournie. La masse noire de phosphate de lithium fer provient d’une batterie de phosphate de lithium fer usagée et est d’aspect noir. Dans cette masse noire, la teneur en élément fer est ≥ 17,0 % en poids, la teneur en élément phosphore est ≥ 9,0 % en poids, la teneur en élément lithium est ≥ 2,2 % en poids, la teneur en élément cuivre est ≤ 0,05 % en poids, et la teneur en élément aluminium ≤ 0,05 % en poids.
Dans certains modes de réalisation de la présente invention, la masse noire de phosphate de lithium fer présente une taille de particule ≤ 0,25 mm.
La présente invention propose en outre un procédé de préparation de la masse noire de phosphate de lithium fer à faible teneur en cuivre et en aluminium, comportant les étapes suivantes :
S1 : décharge, démontage et broyage d’une batterie au phosphate de lithium fer usagée pour obtenir un matériau broyé, et prétraitement du matériau broyé pour éliminer une solution électrolytique et un séparateur afin d’obtenir un matériau prétraité ;
La représente, très schématiquement et sous forme de blocs, un premier exemple plus précis d'architecture logicielle utilisée dans un dispositif électronique, du type de celui décrit en relation avec la , constituant un mode de réalisation.
Comme décrit précédemment, le mode de réalisation du dispositif électronique comprend un processeur principal, ou processeur d'applications, et au moins un élément sécurisé. Le processeur principal et l'élément sécurisé sont tous deux adaptés à mettre en oeuvre une ou plusieurs applications.
En particulier, le processeur principal met en oeuvre l'architecture logicielle 300 (CPU_Soft) suivante. Le processeur principal met en oeuvre un système d'exploitation de haut niveau 301 (OS1) lui permettant de mettre en oeuvre une ou plusieurs applications. Dans le cas illustré en relation avec la , le processeur principal est adapté à mettre en oeuvre, par l'intermédiaire du système d'exploitation de haut niveau 301, deux applications 302A (App1) et 302B (App2). Le processeur principal est, en outre, adapté à mettre en oeuvre certains logiciels compris dans la plateforme primaire, à savoir au moins une ou plusieurs interfaces de programmation d'application 303 (API) (Application Programming Interface), au moins une couche de filtrage 304 (OMAPI), et au moins un système d'exploitation de bas niveau 305 (LLOS). Selon un exemple, l'architecture logicielle 300 correspond à l'architecture logicielle d'un téléphone portable intelligent désignée par l'appellation commerciale Android.
Les interfaces de programmation d'application 303 sont des interfaces adaptées à recevoir des commandes et/ou des données de la part d'application et à les convertir avant leur transmission à d'autres applications ou d'autres couches logicielles de l'architecture 301. Dit autrement, une interface de programmation d'application est une couche logicielle permettant, entre autres, de prendre en charge les communications extérieures d'une ou plusieurs applications.
La couche de filtrage 304 est un logiciel faisant partie des interfaces logicielles 215 et est adaptée à autoriser, limiter ou interdire, une application, par exemple les applications 302A et 302B, à utiliser tout ou partie d'un ou plusieurs circuits ou composants du dispositif électronique. Dit autrement, la couche de filtrage 304 reçoit les commandes envoyées par les interfaces de programmation d'application 303 et décide si elle les transmet ou non en fonction de l'application qui a formulé la commande initiale. La couche de filtrage 304 peut se baser sur différents critères pour autoriser ou non l'accès aux circuits et composants du dispositif 304 à une application. Selon un exemple, la couche de filtrage 304 peut autoriser l'accès à un ou à une partie d'un circuit ou composant du dispositif électronique à une première application, et refuser cet accès à une deuxième application. Selon un exemple, la couche de filtrage 304 est un couche OMAPI définie par la norme désignée couramment par l'appellation GlobalPlatform.
Selon un premier exemple, si l'application est une application système, c’est-à-dire une application produite par le fabricant du dispositif électronique, ou par le fabricant ou concepteur des logiciels 303, l'application peut avoir une autorisation permanente d'accès à tous les circuits ou composants, ou seulement à des circuits et composants choisis par le fabricant. De plus, à l'inverse, une application système peut avoir un accès limité, permanent ou non, à tout ou partie d'un ou plusieurs circuits ou composants du dispositif électronique. Ainsi, certaines parties de circuits ou composants, ou certains circuits ou composants du dispositif électronique peuvent n'être accessibles qu'à des applications système, et une application ne remplissant pas ce critère recevra systématiquement un refus à chaque fois qu'elle essayera d'envoyer une commande à ces parties de circuit ou composants, ou circuits ou composants.
Selon un deuxième exemple, l'application peut être une application fiable ayant passé différents tests de fiabilité auprès du fabricant du dispositif électronique, ou auprès du fabricant ou concepteur des interfaces 303, qui l'a donc autorisé de façon permanente à avoir accès à tout ou partie des circuits ou composants du dispositif électronique. Une application fiable de ce type peut être assimilée à une application système, et donc en présenter les mêmes caractéristiques.
Selon un troisième exemple, l'application peut avoir la possibilité de s'authentifier, périodiquement, auprès d'un serveur externe au dispositif électronique pour obtenir une autorisation temporaire d'accès à tout ou partie des circuits et composants du dispositif électronique. Dans la suite de la description on dira qu'une application est autorisée à avoir accès à tel circuit ou à tel composant du dispositif électronique si la couche de filtrage 304 lui en autorise l'accès. Selon un exemple, l'autorisation temporaire d'accès aux circuits et composants du dispositif électronique peut être conservée par les interfaces 303, les interfaces 303 étant, par exemple, adapté à mettre en oeuvre l'authentification de l'application auprès du serveur externe.
Selon un quatrième exemple, un circuit ou composant du dispositif électronique, par exemple l'élément sécurisé 2012, peut être adapté à déterminer quelles applications ont l'autorisation de mettre une ou plusieurs de ses fonctions. Un circuit ou composant du dispositif électronique peut, par exemple, fournir, à la couche de filtrage 304, une liste indiquant quelle application est autorisée à mettre en oeuvre un ou plusieurs de ses fonctions. Selon une variante, ce circuit ou composant peut fournir des autorisations temporaires à tout ou partie d'une application, par exemple, en autorisant un certain nombre d'utilisations d'une ou plusieurs de ses fonctions. C'est la couche de filtrage 304 qui applique ces autorisations au moment où une application envoie des ordres d'utilisation d'une ou plusieurs fonctions d'un ou plusieurs circuits ou composants du dispositif électronique. Selon un mode de réalisation préféré, c'est l'élément sécurisé du dispositif électronique qui comprend une liste de règles, par exemple stockée dans une mémoire, indiquant les autorisations des différents applications mises en oeuvre par le dispositif électronique.
Selon un cinquième exemple, l'élément sécurisé du dispositif électronique fournit une liste de règles d'accès aux applications 302A et 302B à la couche de filtrage 304. Les règles sont chargées dans la couche de filtrage 304 et appliquées à chaque sollicitation des applications 302A et 302B. Selon un exemple, la liste de règle peut être mise à jour directement dans l'élément sécurisé, par exemple, à distance. Après une mise à jour de la liste de règle, l'élément sécurisé fournit la liste de règles modifiées à la couche de filtrage 304. Cette opération peut être réalisée pendant le redémarrage du dispositif électronique, ou alors pendant le fonctionnement du dispositif électronique.
Par ailleurs, l'élément sécurisé met en oeuvre l'architecture logicielle 350 (SE_Soft) suivante. L'élément sécurisé met en oeuvre un système d'exploitation de haut niveau 351 (SE_OS), considéré comme fiable et sure, et permettant la mise en oeuvre d'une ou plusieurs applications. Dans le cas illustré en relation avec la , l'élément sécurisé est adapté à mettre en oeuvre, par l'intermédiaire du système d'exploitation de haut niveau 351, deux applications 352A (AppSE1) et 352B (AppSE2).
De plus, l'élément sécurisé stocke aussi les règles 353 des interfaces 303 du processeur principal. Selon un mode de réalisation, c'est l'élément sécurisé qui envoie les règles 353 aux interfaces 303, il peut aussi, par exemple, réaliser des mises à jour de ces règles 353.
De plus, l'élément sécurisé peut mettre en oeuvre plusieurs systèmes d'exploitation de bas niveau indépendants entre eux. En , l'élément sécurisé met en oeuvre deux systèmes d'exploitation de bas niveau 354 et 355 totalement indépendants entre eux.
Selon un mode de réalisation, le système d'exploitation de bas niveau 354 est un système d'exploitation présentant les caractéristiques suivantes. Le système d'exploitation de bas niveau 354 permet la mise en oeuvre d'une communication utilisant un système de communication sans fil comme un système de communication en champ proche (NFC, Near Field Communication), ou un système de communication ultra large bande (UWB, Ultra Wide Band). Le système d'exploitation 354 est configuré pour mettre en oeuvre, plus particulièrement, une transaction en utilisation ce système de communication sans fil, c'est-à-dire une communication dans lequel un échange de données sensibles, comme des données d'identification, des données bancaires, ou autres, peut avoir lieu. De plus, les applications 352A et 352B sont toutes les deux configurées pour échanger des commandes avec le système d'exploitation de bas niveau 354, par exemple par l'intermédiaire des règles 353. Selon un exemple, le système d'exploitation de bas niveau est le programme connu sous la dénomination Global Platform (GP) et/ou le programme connu sous la dénomination Java Card Virtual Machine (JCVM).
Selon un mode de réalisation, le système d'exploitation de bas niveau 355 est un système d'exploitation présentant les caractéristiques suivantes. Le système d'exploitation 355 est adapté à vérifier la fiabilité du système d'exploitation de haut niveau 301 du processeur principal, et/ou à vérifier l'authenticité du système d'exploitation de haut niveau 301 du processeur principal. Plus particulièrement, le système d'exploitation 355 est adapté à vérifier si le système d'exploitation de haut niveau 301 est toujours conforme à la version du système d'exploitation de haut niveau 301 produite par le concepteur du dispositif électronique. De plus, le système d'exploitation 355 est adapté à stocker le résultat de cette vérification. La procédé de vérification et son utilisation est décrit plus en détail en relation avec la . Selon un exemple, le système d'exploitation de bas niveau est le programme connu sous la dénomination Trust Platform Module (TPM).
Selon un mode de réalisation, les systèmes d'exploitation de bas niveau 354 et 355 sont adaptés à échanger des données et des commandes entre eux, par exemple en utilisant un canal de communication dédié. Selon un exemple, ce canal de communication dédié peut être un bus de communication, une mémoire partagée, ou un registre commun.
Lorsque la quantité d’hydrocarbure déterminée est inférieure à la valeur seuil d’hydrocarbure prédéterminée, du mélange d’hydrocarbure et d’hydrogène est admis dans la ligne d’alimentation 3.
Le mélange d’hydrocarbure et d’hydrogène admis dans la ligne d’alimentation 3 est ensuite séparé dans le circuit de dérivation 8 pour l’obtention d’hydrocarbure.
L’hydrocarbure obtenu est alors stocké dans le réservoir d’hydrocarbure RHC jusqu’à l’obtention d’une quantité d’hydrocarbure supérieure ou égale à la valeur seuil d’hydrocarbure prédéterminée.