INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le tableau 1 ci-dessous détaille pour le mortier invention et les mortiers comparatifs 1 et 2 : - la masse volumique non tassée qui a été déterminée selon le référentiel de certification précité, à savoir le Document technique 11-04 « Mortiers et produits connexes : Mortiers de montage à joint mince pour petits éléments de maçonnerie » du 14 mars 2022, révision n°2, du CSTB ; - le taux de gâchage utilisé pour obtenir le mortier humide ; - la masse volumique apparente de pâte qui a été déterminée selon la norme NF EN 1015-6 ; - la stabilité de la pâte à 30 minutes qui a été déterminée selon le référentiel de certification précité, à savoir le Document technique 11-03 « Mortiers et produits connexes : Mortiers d’enduit monocouche » du 14 mars 2022, révision n°2, du CSTB; - le rendement en m 2 pour une application en double encollage sur du carrelage et une dalle béton avec un peigne U9 pour un sac de 25 kg ; - le rendement en m 2 pour une application en double encollage sur du carrelage et une dalle béton avec un peigne U9 pour un sac de 15 kg ; - la consistance exprimée en mm et telle que définie ci-dessus.
Au vu des résultats détaillés dans le tableau 1, on relève que : - Le mortier selon l’invention présente une masse volumique en vrac relativement proche de celle du mortier comparatif 1 (à savoir le mortier-colle classique) et une masse volumique de pâte bien plus faible (1 100 g/L versus 1 650 g/L). Sa masse volumique de pâte est même plus faible que celle du mortier comparatif 2 (à savoir le mortier-colle allégé). Cela témoigne que la présence d’agent entraîneur d’air en quantité importante (0,35%) permet d’abaisser la masse volumique de pâte, et ce même sans l’ajout de charges (notamment des charges légères). - Le mortier humide selon l’invention demeure parfaitement stable après 30 minutes en comparaison avec les mortiers comparatifs 1 et 2. - Le mortier invention présente de meilleurs rendements pour des sacs de 25 kg et 15 kg que les mortiers comparatifs 1 et 2.
Deux types de maquettes ont été préparées avec le mortier invention et le mortier comparatif 1 pour les utiliser dans des expérimentations de recarbonatation.
La 1 ère maquette était une maquette carrelage et a été obtenue de la manière suivante :
Le mortier-colle testé (à savoir invention ou comparatif 1) a été appliqué à l’aide d’un peigne demi-lune de 20 en simple encollage sur une plaque de fibro-ciment de forme carrée (51cm x 51 cm).
Un carreau de grès cérame de forme carrée (50 cm x 50 cm) et d’épaisseur de 1 cm a été positionné et marouflé sur le mortier-colle testé.
Après 16 heures de séchage, le jointoiement de la maquette a été réalisé sur sa périphérie à l’aide d’un joint à base ciment du commerce. La largeur du joint était de 5mm.
Après 7 jours de séchage, la maquette a été étanchéifiée au gaz à l’aide d’une résine époxy en deux couches dans le but d’avoir uniquement la face supérieure de la maquette en contact avec le CO 2 .
La 2 ème maquette était une maquette prisme et a été obtenue de la manière suivante :
Le mortier-colle testé (à savoir invention ou comparatif 1) a été appliqué dans un moule présentant la forme d’un prisme de dimensions 4 cm x 4 cm x 16 cm.
Plus précisément, le circuit de fluide réfrigérant 10 comporte : - Une boucle principale A comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant : -- Un dispositif de compression 9, -- Un échangeur de chaleur 12 dit deuxième échangeur de chaleur, couplé thermiquement avec un flux d’air intérieur Fi à l’habitacle du véhicule, -- Un premier dispositif de détente 21, -- Un échangeur de chaleur 11 dit premier échangeur de chaleur, couplé thermiquement avec la batterie 1 de stockage d’énergie électrique, - Une première branche de dérivation B reliant un premier point de raccordement C1 disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième échangeur 12 et en amont du premier dispositif de détente 21 à un deuxième point de raccordement C2 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur de chaleur 11 et en amont du dispositif de compression 9, la première branche de dérivation B comportant successivement un deuxième dispositif de détente 22 et un échangeur de chaleur 13, dit troisième échangeur de chaleur, configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule, - Une deuxième branche de dérivation C reliant un troisième point de raccordement C3 disposé sur la boucle principale A en aval du premier point de raccordement C1 et en amont du premier dispositif de détente 21 à un quatrième point de raccordement C4 disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième point de raccordement C2 et en amont du compresseur 9, la deuxième branche de dérivation C comportant successivement un troisième dispositif de détente 23 et un quatrième échangeur de chaleur 14 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à l’habitacle, - Une troisième branche de dérivation D reliant un cinquième point de raccordement C5 disposé sur la première branche de dérivation B en aval du troisième échangeur 13 et en amont du deuxième point de raccordement C2 à un sixième point de raccordement C6 disposé sur la boucle principale A entre le troisième point de raccordement C3 et le premier détendeur 21.
Le troisième point de raccordement C3 peut être confondu avec le sixième point de raccordement C6. Le deuxième point de raccordement C2 peut être confondu avec le quatrième point de raccordement C4.
La boucle principale A comprend une première vanne d’arrêt 27 disposée entre le premier point de raccordement C1 et le troisième point de raccordement C3. La première branche de dérivation B comprend une deuxième vanne d’arrêt 28 disposée entre le premier point de raccordement C1 et le cinquième point de raccordement C5. La première branche de dérivation B comprend une troisième vanne d’arrêt 29 disposée entre le cinquième point de raccordement C5 et le deuxième point de raccordement C2. La première vanne d’arrêt 27, la deuxième vanne d’arrêt 28 et la troisième vanne d’arrêt 29 sont des vannes à commande électrique, autrement dit pouvant passer sélectivement d’une position d’ouverture à une position de fermeture, ou inversement, en réponse à une commande électrique.
Selon l’exemple illustré, la boucle principale A comprend un dispositif d’accumulation 16 de fluide réfrigérant disposé en aval du quatrième point de raccordement C4 et en amont du compresseur 9. Selon des variantes de réalisation non illustrées, le dispositif d’accumulation 16 de fluide réfrigérant peut être disposé à un autre emplacement sur le circuit de fluide réfrigérant 10.
La batterie 1 est couplée thermiquement à un échangeur de chaleur 11 configuré pour fonctionner au moins en évaporateur de fluide réfrigérant. La chaleur dissipée lors de la recharge de la batterie 1 peut ainsi être récupérée par un échangeur de chaleur, puis transférée vers d’autres organes ou systèmes du véhicule par l’intermédiaire du fluide réfrigérant, notamment à la reprise du roulage du véhicule une fois que la recharge de la batterie est terminée.
Selon l’exemple illustré, la batterie 1 est couplée thermiquement à l’échangeur de chaleur 11 par l’intermédiaire d’un circuit 30 de liquide caloporteur. Un transfert thermique par un circuit de liquide caloporteur permet une bonne capacité calorifique.
Autrement dit, la batterie 1 peut échanger de la chaleur avec un liquide caloporteur circulant dans le circuit de liquide caloporteur 30. Une pompe, non représentée, permet de faire circuler le liquide caloporteur dans le circuit 30.
Les figures 5 et 6 illustrent schématiquement deux modes de fonctionnement du système de conditionnement thermique 60. Sur ces figures, les portions du circuit de fluide réfrigérant 10 qui sont parcourues par du fluide réfrigérant sont tracées en trait plein épais, et les portions dans lesquelles le fluide réfrigérant ne circule pas sont tracées en pointillés. Les échangeurs de chaleur ne participant pas aux échanges de chaleur, car non parcourus par du fluide réfrigérant, sont également schématisés par un trait en pointillés.
La illustre un fonctionnement du système de conditionnement thermique 60 selon un mode dit pompe à chaleur. Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est chauffé au niveau du premier échangeur 11 par le fluide réfrigérant à haute pression, et l’évaporation du fluide réfrigérant à basse pression utilise la chaleur du flux d’air extérieur Fe au niveau du troisième échangeur 13. Le fluide réfrigérant à haute température et haute pression en sortie du compresseur 9 cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi au niveau du premier échangeur 11. Puis le fluide réfrigérant est détendu en traversant le deuxième détendeur 22, et s’évapore dans le troisième échangeur 13 en recevant de la chaleur du flux d’air extérieur Fe. Le fluide réfrigérant emprunte ensuite la sortie 13b du troisième échangeur 13, rejoint le cinquième point de raccordement C5, traverse la troisième vanne 29 qui est en position ouverte, et regagne l’entrée 9a du compresseur 9. La première vanne d’arrêt 27 est fermée et interdit la circulation de fluide réfrigérant. De même, le premier détendeur 21 et le troisième détendeur 23 sont en position fermée et interdise la circulation de fluide réfrigérant. Ce mode de fonctionnement, avantageux pour limiter la consommation énergétique du chauffage de l’habitacle, peut être difficile à utiliser pendant une longue durée lorsque la température ambiante est négative ou proche de 0°C, car le troisième échangeur 13 est susceptible de givrer.
Une fois l’échangeur 13 givré, il est avantageux de changer de mode de fonctionnement et de faire fonctionner le système de conditionnement thermique 60 selon un mode dit de récupération d’énergie, illustré à la .
Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est toujours chauffé au niveau du premier échangeur 11 par le fluide réfrigérant à haute pression, tandis que la vaporisation du fluide réfrigérant à basse pression est réalisée au niveau du deuxième échangeur 12. La chaleur de vaporisation du fluide réfrigérant est fournie par le liquide caloporteur du circuit 30, qui n’est pas sujet au givre. Cependant, ce mode fonctionnement tend à refroidir la batterie 1, et doit donc être employé de manière limitée dans le temps de façon à ne pas refroidir excessivement la batterie 1. En effet, la batterie 1 doit fonctionner à une température suffisante et ne doit pas descendre au-dessous d’une température minimale. Un fonctionnement selon le mode de récupération d’énergie est un exemple de mode de fonctionnement impliquant de réaliser une gestion thermique de la batterie.
Ainsi, la couche de protection 9 comporte par exemple une couche en matière transparente anti-UV choisie parmi une résine acrylique, un mélange de polyéthylène haute densité et d’oxyde de zinc, le polycarbonate, le polyamide-imide et le poly(fluorure de vinylidène).
Enfin, l’invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un film 1 tel que décrit précédemment et comprenant les étapes successives suivantes : fourniture d’une couche de support 2 flexible ; dépôt d’une première couche d’électrode 3 flexible en matériau conducteur sur la couche de support 2 flexible ; dépôt d’une couche électriquement isolante 4 flexible en matériau diélectrique sur la première couche d’électrode 3 ; dépôt d’une couche électroluminescente 5 flexible sur la couche électriquement isolante 4, ladite couche électroluminescente 5 comprenant une couche de luminophore 6 émettant une lumière rouge lorsqu’elle est excitée par un champ électrostatique ; dépôt d’une seconde couche d’électrode 8 flexible et transparente en matériau conducteur sur la couche électroluminescente 5 ; et dépôt d’une couche de protection 9 flexible et transparente sur la seconde couche d’électrode 8.
UN COLLECTEUR DE COURANT HAUTE PERFORMANCE POUR BATTERIE AU LITHIUM, UNE PÂTE CONDUCTRICE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION RÉFÉRENCE À D’AUTRE DOCUMENTS APPARENTÉS La présente invention revendique la priorité de la demande de brevet chinois n° 202310512566.1, intitulée "Un collecteur de courant haute performance pour batterie au lithium, une pâte conductrice et son procédé de fabrication", déposée le 9 mai 2023 auprès du Bureau chinois des brevets, dont le contenu est entièrement incorporé par référence dans le présent document.
Le domaine technique de l’invention est celui de la production de batteries au lithium, la présente invention concerne en particulier un collecteur de courant haute performance pour batteries au lithium-ion, une pâte conductrice et son procédé de fabrication.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les batteries lithium-ion de puissance, entre autres, sont déjà largement utilisées dans certain secteurs en plein essor, tels que les véhicules électriques ou les systèmes de stockage d'énergie. Un collecteur de courant de batteries lithium-ion et d’autres batteries rechargeables désigne une structure ou une pièce pouvant rassembler le courant. Pour les batteries lithium-ion, cette structure est principalement constituée de feuilles métalliques de cuivre ou d'aluminium. Cette structure peut également inclure des languettes de connexion. Le principal rôle d’un collecteur de courant est de collecter le courant généré par la matière active de la batterie pour former un courant plus important destiné à l'extérieur. Par conséquent, le collecteur de courant doit être en plein contact avec la matière active et présenter la résistance interne la plus faible possible.
Dans la technologie actuelle, l'utilisation de revêtements fonctionnels pour le traitement de surface des substrats conducteurs de batteries représente une innovation technique significative. Le revêtement de carbone sur les feuilles d'aluminium ou de cuivre est obtenu en appliquant uniformément et méticuleusement des matériaux conducteurs que du graphite conducteur nanométrique, des particules recouvertes de carbone ou des nanotubes de carbone. Non seulement les feuilles de cuivre ou d’aluminium revêtues de carbone permettent d'offrir une excellente conductivité statique et de recueillir les micro-courants des matériaux actifs, réduisant ainsi considérablement la résistance de contact entre les matériaux de l'électrode positive/négative et le collecteur de courant, mais elles permettent également d’améliorer l'adhérence entre ces deux derniers, réduisant ainsi la quantité de liant nécessaire, et entraînant une amélioration significative des performances globales de la batterie.
Actuellement, le LiFePO4, plus sûr et moins cher, présente un potentiel considérable en tant que matériau d'anode. Cependant, ses conductivités électronique et ionique sont faibles de nature, et sa densité massique et volumique est aussi relativement faible, ce qui nuit à la conductivité et l’adhérence (liaison). D’autres défauts tels que de l'effritement peuvent également être observés durant l’utilisation. L'application de feuilles d'aluminium revêtues de carbone sur les collecteurs d'anode peut réduire l'impédance de contact à l'interface, diminuer la résistance interne de la batterie, atténuer la planification interne de la batterie et partiellement améliorer le taux de décharge de la batterie. Pour ce qui est de l'anode des batteries lithium-ion, les exigences en matière de haute densité de surface des électrodes pour les batteries à haute densité énergétique, l'utilisation de matériaux silicium-carbone sujets à l'expansion, ainsi que les besoins spécifiques des batteries en couches superposées pour éviter l'éffritement, peuvent tous être adressés en utilisant des feuilles de cuivre revêtues de carbone.
Les feuilles de carbone actuelles utilisent des matériaux conducteurs tels que le graphite, le noir de carbone et les nanotubes de carbone multicouches, mélangés à différents ratios de dispersants et de liants pour former une pâte conductrice uniformément dispersée, ensuite appliquée sur des feuilles d'aluminium ou de cuivre. La couche de carbone est appliquée a une épaisseur comprise entre 2 et 50 µm, et est donc relativement épaisse, mais elle présente une faible résistance à l'écaillage lors de cycles de charge répétés. En fonction des proportions des matériaux conducteurs, la couche de carbone présente quelques variations visuelles mais reste en général de couleur noire ou grise avec diverses nuances de profondeur. Cependant, lors de l'utilisation de différents systèmes de matériaux pour les batteries au lithium, une simple observation basée sur les différences de couleur avec les équipements de revêtement actuels ne permet pas de déterminer précisément la densité et l'épaisseur des couches d'électrodes afin d’assurer la stabilité de la qualité des produits de collecteurs de courant. Cette limitation entrave la précision de la mesure du taux de recouvrement durant la gestion de la qualité de production à haute vitesse, limitant au final l'efficacité de production.
Pour optimiser les performances du revêtement conducteur des collecteurs de courant, la technologie actuelle présente, dans la demande de brevet chinois numéro 201610410998.1, un procédé innovant pour fabriquer un collecteur de courant doté d'un revêtement conducteur à base de nanotubes de carbone. Ce procédé inclut l'application d'un revêtement de nanotubes de carbone sur un collecteur de courant métallique, avec une épaisseur variant de 1 à 50 μm. Ce revêtement présente une structure de microfissures en réseau ainsi qu'une surface poreuse et rugueuse.Le revêtement de nanotubes de carbone crée un réseau de conductivité efficace pour l'électrode en formant des microfissures denses après séchage, ce qui renforce l'adhérence au collecteur de courant et réduit la résistance interne de la batterie. Cependant, ce procédé nécessite l'utilisation de plusieurs matériaux conducteurs et présente une épaisseur relativement élevée, de l'ordre du micron, ce qui peut entraîner un décollement du revêtement après plusieurs cycles de charge et de décharge. Ce décollement expose la couche métallique du collecteur de courant aux substances actives, augmentant ainsi le risque de corrosion et d'oxydation des électrodes du collecteur de courant et réduisant la durée de vie de la batterie. En outre, le revêtement conducteur formé présente une faible capacité de réalignement, se manifestant par une couleur noire ou grise, ce qui complique l'évaluation précise de l'épaisseur et du taux de recouvrement du revêtement pendant le processus d'application. Ce manque de méthode efficace pour surveiller la qualité du revêtement durant l'application impacte négativement les étapes suivantes de revêtement et de soudage des électrodes de batterie. L'incapacité à déterminer avec précision la couleur du revêtement peut avoir des conséquences défavorables lors de ces étapes.
Les prismes ont été démoulés après 24 heures de séchage. Puis après 7 jours de séchage à 23°C, les faces ont été étanchéifiées au gaz à l’aide d’une résine époxy en deux couches, dans le but d’avoir uniquement une face 4 cm x 4 cm du prisme en contact avec le CO 2 .
Les 1 ère et 2 ème maquettes ont été placées en conditions de vieillissement accéléré dans une étuve avec les paramètres suivants : - teneur volumique en CO 2 : 3% ; - température de 20°C ; - hygrométrie de 65%.
Plusieurs prélèvements ont été réalisés sur les 1 ère et 2 ème maquettes à plusieurs échéances.
La mesure de captation de CO 2 a été réalisée par une analyse thermogravimétrique.
Pour ce faire, on a mesuré la perte de masse du prélèvement à différentes températures. L’eau libre ou présente dans certains hydrates, ainsi que les parties organiques se libèrent entre 80 et 600°C. Entre 600 et 900°C, seul le CO 2 fixé se libère.
Cependant, les sables ou les charges calcaires libèrent également leur CO 2 sur cette même plage de températures. C’est pourquoi, il a fallu réaliser un échantillon dit « témoin » avec les mêmes gâchées des mortiers testés qu’on a laissé durcir dans un pilulier à l’abri du CO 2 de l’air (donc sans possibilité pour les mortiers-colles testés de capter du CO 2 de l’air) afin de pouvoir mesurer pour cet échantillon témoin la quantité de CO 2 libéré par les sables et charges calcaires lorsqu’ils sont soumis à des températures comprises entre 600°C et 900°C.
Ensuite, après retranchement de cette quantité de CO 2 libéré par les sables et charges calcaires à ces hautes températures, on a pu en déduire la quantité de CO 2 réellement capté par recarbonatation par les mortiers-colles testés.
La profondeur de recarbonatation des mortiers-colles testés a également été déterminée avec ces prélèvements.
Un indicateur pH (la phénolphtaléine) a été appliqué pour relever le front de recarbonatation.
Les résultats de recarbonation obtenus avec les 1 ère et 2 ème maquettes sont détaillés ci-dessous.
Résultats de recarbonatation avec la 1 ère maquette (prisme) :
Les prismes ont été retirés à différentes échéances de l’étuve de recarbonatation. Ils ont ensuite été tronçonnés sur leur longueur, puis l’indicateur de pH précité a été appliqué pour faire apparaître le front de recarbonatation et pouvoir ainsi mesurer la profondeur de recarbonatation.
Le tableau 2 ci-dessous détaille pour le mortier invention et le mortier comparatif 1 la profondeur de recarbonatation (exprimée en mm) en fonction du nombre de jours dans les conditions de vieillissement accéléré détaillées ci-dessus.
La 2 ème colonne du tableau 2 indique la correspondance entre ces nombres de jours en conditions de vieillissement accéléré et leurs nombres de jours équivalents en conditions naturelles. Cette correspondance peut être aisément déterminée en prenant en considération que la teneur volumique en CO 2 dans l’étuve était de 3% et que celle dans l’air est d’environ 357 ppm. 7 jours en conditions de vieillissement accéléré correspondent à 588 jours (84 semaines) en conditions naturelles. 31 jours en conditions de vieillissement accéléré correspondent à 2604 jours (372 semaines, un peu plus de 7 ans) en conditions naturelles. 97 jours en conditions de vieillissement accéléré correspondent à 8148 jours (1164 semaines, un peu plus de 22 ans) en conditions naturelles.
Au vu des résultats détaillés dans le tableau 2, on relève que le mortier invention présente une profondeur de recarbonatation plus importante que celle du mortier comparatif 1.
La durée de vie en œuvre des mortiers-colles est d’environ 50 ans. Cette valeur est utilisée comme référence sur les fiches de données environnementales et de sécurité de ces produits de construction.
Selon une autre caractéristique, les moyens de détection comportent au moins un capteur d’images et un capteur acoustique.
Selon une autre caractéristique, le capteur d’images est une caméra à champ de vision large et sensible aux longueurs d’ondes situées dans les spectres visibles et infrarouges, apte à capturer des images de l’intérieur de l’habitacle et le capteur acoustique est un microphone apte à capturer des sons à l’intérieur de l’habitacle.
Selon une autre caractéristique, la caméra et le microphone sont contenus dans un même boitier agencé au plafond de l’habitacle et sensiblement centré au plafond.
Selon une autre caractéristique, les moyens de détection comportent en outre un ou plusieurs capteurs, agencés dans l’habitacle du véhicule, choisis parmi : un radar, un capteur infrarouge, un capteur de son.
La présente invention a pour deuxième objet un véhicule automobile comportant un système tel que décrit ci-dessus.
La présente invention a pour troisième objet un procédé mis en œuvre par le système tel que décrit ci-dessus, consistant à détecter la présence d’un animal dans l’habitacle du véhicule à partir des capteurs agencés dans l’habitacle du véhicule, à traiter les informations délivrées par les capteurs pour déterminer une ou des signatures de l’animal détecté, à classifier la ou les signatures par les moyens de traitement du véhicule, avec une ou des signatures dites de référence, préenregistrées dans la base de données et répertoriant les principales signatures d’animaux indésirables susceptibles de s’introduire à l’intérieur d’un habitacle de véhicule, pour identifier l’animal et, à alerter l’utilisateur du véhicule de la présence d’un animal indésirable dans l’habitacle du véhicule en l’informant par ailleurs du type d’animal identifié.