INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le système est caractérisé en ce que le premier fluide comprend de l’eau et le second fluide comprend un fluide de transport d’énergie à haute efficacité tel que du glycol, une huile ou de la vapeur.
Le système est caractérisé en ce que la première pile est aussi reliée fluidiquement à un ensemble de moyens, tels que des tuyaux, installés à l’extérieur de la serre pour faire fondre la glace et/ou la neige présentes à proximité de la serre.
Le système est caractérisé en ce que :
la ou les chaudières sont alimentée par des énergies fossiles, électriques, géothermiques, ou un mélange de ces énergies; et
Elle propose à cet effet un système de batterie de traction de véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant une batterie disposée dans un caisson fermé présentant une entrée extérieure d’alimentation en fluide d’extinction d’incendie, ce système étant remarquable en ce qu’il comporte un moyen de détection d’un seuil de niveau de fluide dans le caisson de batterie, et un dispositif automatique d’ouverture de ce caisson vers l’extérieur en fonction de la détection de ce seuil.
Un avantage de ce système de batterie et que lors d’une défaillance d’une cellule entraînant un échauffement de la batterie, en cas de remplissage du caisson par un fluide de refroidissement et de détection d’un niveau élevé de ce fluide dans le caisson dépassant le seuil, le dispositif automatique ouvre le caisson vers l’extérieur pour permettre un écoulement du fluide chaud.
On permet ainsi de continuer à alimenter le caisson avec un fluide extérieur froid qui maintient un refroidissement de la batterie.
Avantageusement, le dispositif automatique d’ouverture du caisson lorsqu’il est activé met en communication ce caisson avec un volume extérieur pour lui transférer ce fluide.
Dans ce cas, avantageusement le dispositif d’ouverture du caisson comporte une tige évidée qui coulisse dans une paroi de ce caisson après détection du seuil de niveau de fluide, afin d’entrer dans le volume extérieur.
De plus, avantageusement la tige évidée comporte une pointe avant sortant du caisson qui lorsqu’elle coulisse rentre dans le volume extérieur en traversant un obturateur fermant ce volume.
Avantageusement, la tige évidée comporte un perçage avant qui après le coulissement est entré dans le volume extérieur pour déverser le fluide dedans.
Avantageusement, le système de batterie comporte une vis sans fin actionnée par une motorisation qui réalise le coulissement de la tige évidée.
Avantageusement, le moyen de détection comporte un capteur de niveau disposé en partie supérieure du caisson.
Avantageusement, le caisson comporte un volume de batterie comprenant la batterie et l’entrée de fluide, et un volume de remplissage séparé par une cloison mobile qui se déplace pour agrandir ce volume de batterie lors de l’actionnement du dispositif automatique d’ouverture du caisson, permettant un déversement de fluide au-dessus de cette cloison vers le volume de remplissage.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride équipé d’une batterie de traction de ce véhicule, remarquable en ce que cette batterie contenue dans un caisson fait partie d’un système de batterie comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
Avantageusement, le véhicule comporte un longeron de la caisse du véhicule formant un volume extérieur recevant le fluide après l’actionnement du dispositif automatique d’ouverture du caisson.
est un schéma présentant en coupe verticale un système de batterie selon l’invention disposé dans un véhicule, comportant un début de remplissage du caisson avec un faible niveau de fluide d’extinction qui est inférieur au seuil de niveau ; et
est un schéma présentant ce système de batterie avec un niveau important de fluide d’extinction ayant dépassé ce seuil de niveau.
Dans ce mode de réalisation, lorsque le textile comprend des fibres d’un ou plusieurs autres matériaux différents du précurseur de charbon actif, le ou les matériaux différents du charbon actif sont avantageusement des matériaux résistants à la température, préférentiellement la silice ou le verre.
Avantageusement, la masse des fibres de charbon actif du textile de charbon actif est égale à au moins 50% de la masse totale du textile de charbon actif.
Lorsque le textile de charbon actif est obtenu à partir d’un textile comprenant des fibres d’un précurseur du charbon actif, ledit textile étant ensuite soumis à un traitement ultérieur pour obtenir ledit textile de charbon actif, la masse des fibres de charbon actif par rapport à la masse totale du textile de charbon actif peut être calculée à partir du rapport massique des différentes fibres ou fils utilisés pour fabriquer le textile et la masse du textile avant et après traitement, En effet, lorsque le textile comprend des fibres de silice ou de verre par exemple, leur masse reste inchangée après ledit traitement. L’impact du traitement sur la masse de chaque type de fibres ou fils du textile peut également être évalué séparément.
Lorsque l’épaisseur du textile de charbon actif est inférieure à 100 µm, l’écoulement des solutions électrolytiques dans les espaces intermembranaires peut être gêné, des phénomènes de perte de charge peuvent survenir et la puissance nécessaire pour faire circuler les solutions électrolytiques peut être fortement augmentée.
Lorsque l’épaisseur du textile de charbon actif est supérieure à 1 000 µm, la résistance électrique liée à l’épaisseur du compartiment intermembranaire est trop élevée et affecte l’efficacité du dispositif.
Dans la présente invention, la surface spécifique du textile est mesurée par la méthode B.E.T. (Brunauer, Emmett et Teller) selon le standard ISO 9277 de septembre 2010.
Avantageusement, le textile de charbon actif présente une surface spécifique de 200 m 2 /g à 3 000 m 2 /g, préférentiellement de 1 000 m 2 /g à 2 000 m 2 /g.
Le textile de charbon actif de l’invention est un matériau présentant des volumes interstitiels permettant la circulation des solutions électrolytiques. Il peut présenter un pourcentage de volume interstitiel d’au moins 50% environ et de préférence d’au moins 60% environ. Dans la présente invention, le pourcentage de volume interstitiel est défini comme le rapport entre le volume interstitiel total V interstitiel d’un échantillon et le volume total occupé par l’échantillon V E : P= V interstitiel /V E . Le volume interstitiel total est déterminé indirectement par pesée différentielle d’un échantillon imprégné et d’un échantillon non imprégné d’un liquide mouillant de densité connue, tel qu’un alcool. Plus précisément, V interstitiel peut être mesuré selon la méthode suivante :
a) fournir un échantillon de masse m E ;
b) imprégner l’échantillon de l’étape a) d’un liquide de masse volumique ρL ;
c) déterminer la masse m Ei de l’échantillon imprégné de l’étape b) ;
d) calculer V interstitiel selon la formule V interstitiel =(m Ei - m E )/ ρL.
Le volume V E peut être déterminé comme le produit de la surface de l’échantillon par son épaisseur.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, le textile de charbon actif a une densité allant de 0.05 à 0.20 g/cm 3 . Dans l’invention, la densité du textile de charbon actif est définie comme le rapport entre la masse d’un échantillon m E et son volume V E : d =m E /V E .
Dans l’invention, le terme « fibres de charbon actif » se réfère à des fibres obtenues à partir d’un précurseur carboné selon des procédés bien connus de l’homme du métier, en particulier des procédés thermochimiques réalisés à des températures comprises entre 200°C et 3000°C.
En conséquence, si P > αP 0 , une priorité de chauffe au deuxième élément chauffant 18 est mise en œuvre (étape 108).
La priorité de chauffe au deuxième élément chauffant 18 s’applique comme suit : si P ≤ P 2 , seul le deuxième élément chauffant 18 est alimenté en électricité ; et si P > P 2 , ledit deuxième élément chauffant délivre une puissance P 2 et le premier élément chauffant 16 délivre une puissance égale à (P – P 2 ).
Dans une telle configuration, l’appareil 10 chauffe en priorité par convection thermique, avec un éventuel complément par rayonnement, notamment si P > P 2 . De plus, le deuxième élément chauffant 18 est alimenté en électricité de sorte à accumuler de la chaleur dans le corps de chauffe.
Ainsi, si un délestage sur le réseau électrique intervient après la mise en œuvre de l’étape 108, le corps de chauffe 14 est en mesure de diffuser par convection la chaleur accumulée, même en l’absence d’alimentation électrique de l’appareil 10. Le confort thermique de la pièce équipée de l’appareil 10 est donc peu dégradé durant le délestage.
Selon un mode de réalisation, le procédé 100 permet en outre de diminuer la consommation électrique de l’appareil 10 à certaines plages horaires. Il s’agit par exemple de plages horaires correspondant statistiquement à une surcharge du réseau électrique.
Selon une première variante non représentée, l’appareil 10 est relié à une unité de contrôle centralisé, apte à envoyer des instructions audit appareil 10 ainsi qu’à d’autres appareils équipant le logement. L’unité de contrôle centralisé est par exemple en mesure de recevoir des instructions de délestage du réseau électrique et de les répercuter à l’appareil 10.
Selon une deuxième variante, représentée sur la , l’appareil 10 n’est relié à aucune unité de contrôle centralisé et n’est pas configuré pour recevoir des informations sur l’état du réseau électrique. Les plages horaires de diminution de la consommation électrique sont pré-programmées dans le module 20 électronique de commande pour la mise en œuvre du procédé 100.
Selon ladite deuxième variante, au moins une plage horaire [t 0 ; t 1 ] est mémorisée dans la mémoire 34 de données. Ladite plage horaire est par exemple située entre 18h30 et 20h30, une telle plage horaire correspondant statistiquement à une surconsommation électrique au niveau national. En variante, la mémoire 34 de données mémorise une plage horaire supplémentaire, située le matin.
Selon ladite deuxième variante, la mémoire 34 de données mémorise en outre un deuxième seuil β tel que α ≤ β ≤ 100%. Le deuxième seuil β correspond de préférence à des besoins en chauffage caractéristiques de périodes particulièrement froides, fréquemment associées à des besoins en délestage sur le réseau électrique.
De préférence, β = P 2 /P 0 , c’est-à-dire que le deuxième seuil βcorrespond à une sollicitation maximale du deuxième élément chauffant 18. Par exemple, β = 60% pour un premier seuil α de 40%.
Selon ladite deuxième variante, si à t = t 0 on a P(t 0 ) > βP 0 , alors (étape 110), entre t 0 et t 1 , la puissance P de chauffe est limitée à ladite valeur P(t 0 ) ; et l’alimentation en électricité des premier et deuxième éléments chauffants est interrompue au cours d’un nombre k de coupures successives, k étant un entier supérieur ou égal à 1. La valeur de k est mémorisée dans la mémoire 34 de données.
De préférence, le nombre k de coupures est fonction de la durée de la plage horaire [t 0 ; t 1 ]. Par exemple, le nombre k est choisi conformément au [Table 1] tableau 1 ci-dessous : Durée de la plage horaire [t 0 ; t 1 ] (h) Nombre k de coupures 1 1 2 3 3 5 4 6 5 8
Par exemple, la durée totale Δt de coupures d’alimentation sur la plage horaire [t 0 ; t 1 ] est égale à γ(t 1 – t 0 ), avec 10% ≤ γ ≤ 50%. Préférentiellement, γ est compris entre 20% et 30%. Plus préférentiellement, γ est proche de ou égal à 25%, le temps total de coupure électrique représentant environ un quart de la durée totale de la plage horaire [t 0 ; t 1 ].
De préférence, chacune des k coupures successives présente une même durée par défaut δt 1 , égale à Δt/k.
La représente schématiquement différents scénarios A, B, C, D de l’étape 110 sur la plage horaire [t 0 ; t 1 ], ainsi qu’une évolution de la température T de la pièce selon lesdits scénario.
De préférence, le système de collecte 10 peut comporter encore des moyens pour le raclage de la surface du revêtement de sol 2.
Ces moyens de raclage consistent par exemple en un rabot dont la bordure inférieure repose sur la surface du revêtement de sol 2.
Ce rabot est destiné à être manœuvré en translation sur la longueur du revêtement de sol 2 pour repousser les matières solides (fèces, paille, etc.) présentes sur la surface supérieure du revêtement de sol 2, jusqu’aux moyens de collecte T.
Ces moyens de raclage peuvent être choisis parmi les moyens classiques en soi et connus de l’homme du métier.
Installation et mise en œuvre L’installation du système de collecte 10 selon l’invention commence avantageusement par la mise en place du revêtement de sol 2.
Cette mise en place commence par exemple par la mise en place dudit au moins un longeron 1, puis des lames latérales 11.
En particulier, tel que représenté sur la , la mise en place du longeron 1 comprend les étapes successives suivantes :
- le positionnement d’un profilé primaire 5 dans une rainure R du sol S ( .A),
- l’introduction d’un profilé secondaire 6 au travers de l’ouverture longitudinale 511 de la gorge longitudinale 51 du profilé primaire 5 ( .B à .D).
Sur la , le positionnement du profilé secondaire 6 dans le profilé primaire 5 est obtenu ici par un assemblage du type emboitement par déformation élastique, en présence d’un effort en déformation élastique des cloisons latérales 64 du profilé secondaire 6 selon un mouvement de rotation l’une vers l’autre.
Le cas échéant, ces différents profilés 5, 6 sont rapportés et fixés sur le sol S, par exemple au travers des bandes latérales 54 du profilé primaire 5.
En fonctionnement, la surface supérieure du revêtement de sol 2 est susceptible de recevoir différentes matières organiques, notamment des déjections (urine, fèces).
Les lames latérales 11 et les bandes latérales 54 permettent alors un écoulement des déjections jusqu’à l’ouverture longitudinale 511 de la gorge longitudinale 51, évitant ainsi l’accumulation de ces liquides sur la surface supérieure du revêtement de sol 2 qui reste ainsi relativement sèche.
Les matières solides, notamment les fèces et la paille, tendent à demeurer sur la surface supérieure du revêtement de sol 2, de sorte à éviter ou au moins limiter leurs mélanges avec les matières liquides pour limiter la production d’ammoniac au sein de l’enceinte d’élevage et aussi de sorte à éviter que des matières solides viennent s’accrocher avec les moyens de convoyage 7 pour conserver une action optimale sur la mise en circulation des déjections au sein de la gorge longitudinale 51.
Lors d’un nettoyage de ce revêtement de sol 2, le liquide de nettoyage va également s’écouler dans ladite au moins une gorge longitudinale, évitant que la surface supérieure du revêtement de sol 2 reste mouillée de manière excessive.
Ce phénomène permet par conséquent aux animaux de cheminer sur une surface relativement saine, avec un risque de chute réduit et sans humidification de leurs pieds.
Arrière-plan technologique de l’invention Une batterie secondaire tel que Li-ion comprend au moins une électrode négative ou anode couplée à un collecteur de courant en cuivre, une électrode positive ou cathode couplée avec un collecteur de courant en aluminium, un séparateur et un électrolyte. L’électrolyte est constitué d’un sel de métal alcalin, généralement un sel de lithium, mélangé à un solvant qui est un mélange de carbonates organiques, choisis pour optimiser le transport et la dissociation des ions. Une constante diélectrique élevée favorise la dissociation des ions, et donc, le nombre d’ions disponibles dans un volume donné, alors qu’une faible viscosité est favorable à la diffusion ionique qui joue un rôle essentiel, entre autres paramètres, dans les vitesses de charge et décharge du système électrochimique. Les batteries secondaires tels que les batteries lithium-ion utilisent classiquement des électrolytes liquides composés de solvant(s), sel(s) de métal alcalin tel que des sels de lithium et additif(s). Ces électrolytes ont une bonne conductivité ionique mais sont susceptibles de fuir ou de s’enflammer si la batterie est endommagée.
L’utilisation d’électrolytes solides permet de pallier à ces difficultés. Cependant, les électrolytes solides sont généralement moins conducteurs que les électrolytes liquides. La difficulté des électrolytes solides est de concilier une conductivité ionique élevée, une bonne stabilité électrochimique ainsi qu’une tenue en température suffisante. La conductivité ionique doit être équivalente à celle des électrolytes liquides. La stabilité électrochimique doit permettre l’utilisation de l’électrolyte avec des matériaux de cathode pouvant fonctionner à haute tension (> 4,5 V). De même, l’électrolyte solide doit fonctionner au moins jusqu’à 80°C.
Par ailleurs, une tenue mécanique suffisante doit être obtenue au niveau du séparateur. Ce dernier doit, en particulier, empêcher la formation de dendrites au cours des cycles de charge/décharge. D’une manière générale, l’électrolyte solide doit démontrer une meilleure sécurité, mais cela ne peut se faire au détriment des autres performances. Enfin, d’un point de vue de la mise en œuvre, l’électrolyte solide doit pouvoir être manipulé (étiré) et mis en rouleau.
Cependant, les électrolytes solides ou quasi-solides ayant une matrice polymérique sont généralement complexes à fabriquer et nécessitent de passer par plusieurs étapes : dissolution, ajout de co-composants, homogénéisation, dépôt et séchage. Pour chacune de ces étapes, contrôler l’extrait sec ainsi que l’homogénéité du « slurry » est primordiale pour atteindre les meilleures performances possibles et faire en sorte qu’elles soient homogènes sur l’ensemble de l’objet fabriqué.
Le document WO 2020126750 décrit des compositions d’électrolytes solides comprenant un mélange de polymère fluoré et d’un composé isocyanate pour former un réseau réticulé. Le film est préparé en présence d’acétone. Cependant, la mise en œuvre d’un film en présence d’acétone ne permet pas d’obtenir un film homogène à cause de la faible tension de vapeur de l’acétone ce qui impacte la conductivité ionique du film et les performances finales de la batterie. En outre, une faible tension de vapeur engendre des problèmes de sécurité du procédé.
Il existe donc un besoin de développer de nouveaux électrolytes solides qui présentent un bon compromis entre conductivité ionique, stabilité électrochimique et tenue en température, et qui sont adaptés à une mise en œuvre simplifiée, compatible avec une application industrielle.
L’invention a donc pour but de remédier à au moins un des inconvénients de l’art antérieur, à savoir préparer un film d’électrolytes solides homogènes présentant de bonnes performances.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de préparation d’un électrolyte solide sous forme d’un film comprend les étapes de : Fourniture d’une solution C comprenant au moins un polymère fluoré A1 , au moins un solvant organique A2 , au moins un sel de métal alcalin B1 et au moins un plastifiant B2 ; Dépôt de ladite solution C sur un support D pour former un film, Séchage du film ainsi obtenu ;
caractérisé en ce que ledit au moins un solvant organique A2 a un nombre donneur supérieur à 4 kcal/mol et une pression de vapeur saturante inférieure à 24 kPa à 20°C; ; et en ce que ledit au moins plastifiant B2 comprend au moins un liquide ionique.
L’utilisation d’un solvant organique A2 tel que défini dans la présente demande permet de préparer un film homogène ce qui améliore la conductivité ionique et les performances finales de la batterie.
Selon un mode de réalisation préféré, la solution C est obtenue selon les étapes suivantes : Préparation d’une solution A comprenant ledit au moins un polymère fluoré A1 et ledit au moins un solvant organique A2 ; Préparation d’une solution B comprenant au moins ledit un sel de métal alcalin B1 et ledit au moins un plastifiant B2 ; Mélange des solutions A et B pour obtenir une solution C .
Selon un mode de réalisation préféré, ledit au moins un solvant organique A2 a un point éclair supérieur à -15°C.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit au moins un solvant organique A2 a une pression de vapeur saturante supérieure à 7 Pa à 20°C. Ceci permet d’évaporer plus facilement le solvant et ainsi éviter une teneur en solvant trop importante dans le film obtenu par le procédé de l’invention.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit au moins un solvant organique A2 a une teneur massique en eau inférieure à 5000 ppm. La limitation de la teneur en eau permet d’éviter la dégradation de certains composants utilisés dans le procédé.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit au moins un polymère fluoré A1 comprend des unités monomériques issues du fluorure de vinylidène et optionnellement des unités monomériques issues d’un monomère sélectionné parmi le groupe consistant en le fluorure de vinyle; le trifluoroéthylène (VF 3 ); le chlorotrifluoroéthylène (CTFE); le 1,2-difluoroéthylène; le tétrafluoroéthylène (TFE); l'hexafluoropropylène (HFP); les perfluoro(alkyl vinyl) éthers tels que le perfluoro(méthylvinyl) éther (PMVE), le perfluoro(éthyl vinyl) éther (PEVE) et le perfluoro(propylvinyl) éther (PPVE); le perfluoro(1,3-dioxole); le perfluoro(2,2-diméthyl- 1,3 -dioxole) (PDD); le produit de formule CF 2 =CFOCF 2 CF(CF 3 )OCF 2 CF 2 X dans laquelle X est SO 2 F, CO 2 H, CH 2 OH, CH 2 OCN ou CH 2 OPO 3 H; le produit de formule CF 2 =CFOCF 2 CF 2 SO 2 F; le produit de formule F(CF 2 )nCH 2 OCF=CF 2 dans laquelle n est 1, 2, 3, 4 ou 5; le produit de formule R 1 CH 2 OCF=CF 2 dans laquelle R 1 est l'hydrogène ou F(CF 2 )m et m vaut 1, 2, 3 ou 4; le produit de formule R 2 OCF=CH 2 dans laquelle R 2 est F(CF 2 )p et p est 1, 2, 3 ou 4; le perfluorobutyl éthylène (PFBE); le 3,3,3-trifluoropropène et le 2-trifluorométhyl-3,3,3-trifluoro-1-propène ou un mélange de ceux-ci.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition de refroidissement et/ou de lubrification mise en œuvre selon l’invention comprend, voire est constituée de : au moins 5% massique, de préférence au moins 10% massique, de préférence au moins 30% massique, de préférence au moins 50% massique, plus préférentiellement au moins 70% massique, voire au moins 90% massique, de diester(s) répondant à la formule (I) ; éventuellement de 0,01 à 20% massique, de préférence de 0,05 à 15% massique, de préférence encore de 0,1 à 10% massique, encore plus préférentiellement de 0,5 à 7% massique, voire de 1 à 5% massique, d’un ou plusieurs additifs choisi(s) parmi les additifs modificateurs de frottement, les additifs anti-usure, les additifs extrême pression, les détergents, les antioxydants, les améliorants de l’indice de viscosité (VI), les additifs abaisseurs du point d’écoulement (PPD), les dispersants, les agents anti-mousse, les épaississants, les inhibiteurs de corrosion, les agents passivant du cuivre, et leurs mélanges ; et éventuellement de 5 à 94% massique, de préférence de 10 à 94% massique, de préférence de 15 à 90% massique d’huile(s) de base distincte(s) du diester selon l’invention,
Selon un mode de réalisation particulier, une composition de refroidissement et/ou de lubrification mise en œuvre selon l’invention comprend, voire est constituée de : de 5 à 95% en masse, de préférence de 5 à 50% en masse, de préférence encore 10 à 40% en masse, dudit ou desdits diesters répondant à la formule (I) ; de 5 à 95% en masse, de préférence de 50 à 95% en masse, de préférence de 60 à 90% en masse, d’une ou plusieurs huiles de base différentes desdits diesters ; éventuellement de 0,01 à 20% massique, de préférence de 0,05 à 15% massique, de préférence encore de 0,1 à 10% massique, encore plus préférentiellement de 0,5 à 7% massique, voire de 1 à 5% massique, d’un ou plusieurs additifs choisi(s) parmi les additifs modificateurs de frottement, les additifs anti-usure, les additifs extrême pression, les détergents, les antioxydants, les améliorants de l’indice de viscosité (VI), les additifs abaisseurs du point d’écoulement (PPD), les dispersants, les agents anti-mousse, les épaississants, les inhibiteurs de corrosion, les agents passivant du cuivre, et leurs mélanges,