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Title:
APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING A SECONDARY CELL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/018151
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an inspection apparatus (1) for inspecting at least one secondary cell (110), the inspection apparatus comprising: a fixed support part (101); a movable part (102); pressing parts (103) that are installed between the support part (101) and the movable part (102), said pressing parts (103) being freely movable along the main axis (X), two adjacent pressing parts (103) defining a space (120) for accommodating a secondary cell (110); and each pressing part (103) that is in contact with the at least one secondary cell (110) comprises a temperature sensor (109), the temperature sensor (109) being intended to measure the temperature of the at least one secondary cell (110) which is subjected to a pressure between the pressing parts (103). The invention also relates to an inspection method for inspecting at least one secondary cell.

Inventors:
VIDAL DELPHINE (FR)
HEILMAN DREW (FR)
KIM JEONG HYUN (FR)
Application Number:
PCT/FR2023/051110
Publication Date:
January 25, 2024
Filing Date:
July 18, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VERKOR (FR)
International Classes:
H01M10/42; G01R31/3842; G01R31/385; H01M10/04; H01M10/48
Foreign References:
EP3428670A12019-01-16
DE102020005411A12020-11-19
EP3683589A12020-07-22
EP2833434A12015-02-04
EP3415938A12018-12-19
Attorney, Agent or Firm:
CABINET GERMAIN ET MAUREAU (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Appareil d’inspection (1 ) pour inspecter au moins une cellule secondaire (1 10), l’appareil d’inspection comprenant :

- un élément de support (101 ) fixe ;

- un élément mobile (102) installé pour faire face à l’élément de support (101) et étant mobile par rapport à l’élément de support (101 ) le long d’un axe principal (X) dans une première direction vers l’élément de support (101 ) et une seconde direction opposée à la première direction, chaque direction étant le long de l’axe principal (X) ;

- des éléments de pression (103) installés entre l’élément de support (101 ) et l’élément mobile

(102), lesdits éléments de pression (103) étant librement mobiles le long de l’axe principal (X), deux éléments de pression adjacents (103) définissant un espace (120) destiné à recevoir une cellule secondaire (1 10) ;

- une unité d’entraînement (105) configurée pour fonctionner dans un premier état dans lequel l’unité d’entraînement (105) presse l’au moins une cellule secondaire (1 10) qui se trouve entre les éléments de pression (103) des deux côtés, et un second état dans lequel l’unité d’entraînement (105) libère l’au moins une cellule secondaire (110) ;

- une unité de mesure de pression configurée pour mesurer la pression appliquée par l’unité d’entraînement (105) ;

- une unité de contrôle de courant comprenant une source d’énergie configurée pour appliquer une tension sur l’au moins une cellule secondaire (110) ainsi qu’une unité de mesure de courant pour mesurer un courant correspondant à travers l’au moins une cellule secondaire (110)

- chaque élément de pression (103) qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire (110), comprend un capteur de température (109), le capteur de température (109) étant destiné à mesurer la température de l’au moins une cellule secondaire (1 10) qui est soumise à une pression entre les éléments de pression (103), l’appareil (1 ) d’inspection comprenant une unité de correction de courant pour corriger le courant mesuré par l'unité de mesure de courant afin de prendre en compte une valeur de température de l’au moins une cellule secondaire (110) mesurée par le capteur de température (109).

2. Appareil d’inspection (1 ) selon la revendication 1 , comprenant en outre un élément de guidage (104) configuré pour guider chaque élément de pression (103) pour qu'il se déplace le long de l'axe principal (X) librement dans la première direction et dans la seconde direction de manière à ajuster l'espace (120) séparant deux éléments de pression adjacents

(103).

3. Appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le capteur de température (109) comprend l’un des éléments suivants : un thermocouple, un détecteur de température à résistance, une thermistance, un capteur de température à circuit intégré.

4. Appareil d'inspection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur de température (109) a une résolution comprise entre 0,05°C et 0,5°C.

5. Appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le capteur de température (109) a une plage de température de fonctionnement comprise entre 5°C et 120°C.

6. Appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la source d’énergie est apte à appliquer une tension pour atteindre une valeur de tension par rapport à l’au moins une cellule secondaire mise sous pression par l’élément de pression.

7. Appareil d'inspection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre un module d'électrode connecté à chacune des bornes d'électrode de l’au moins une cellule secondaire (110) pour ainsi appliquer ou recevoir du courant.

8. Appareil d'inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'unité de correction de courant est configurée pour corriger le courant mesuré par l'unité de mesure de courant sur la base d'une courbe d'étalonnage de courant ou de tension.

9. Appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre un contrôleur qui est connecté à l’unité d’entraînement de pression, au module d’électrode et à l’unité de correction de courant, respectivement, pour commander l’opération de mise sous pression et de relâchement de l’unité d’entraînement de pression, et pour déterminer s'il y a ou non un défaut dans l’au moins une cellule secondaire (110) en comparant la valeur de courant corrigée donnée par l'unité de correction de courant et une valeur de courant de référence.

10. Appareil d’inspection selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant un cadre destiné à être installé sur un support, l’élément de support (101 ) étant installé de manière à être perpendiculaire au cadre, le cadre comprenant un châssis (1 12) reposant sur le support et une paire de cadres de support (111 ) prévus de part et d’autre du châssis (1 12) pour se faire face l’un l’autre, et dans lequel : l'unité de mesure de pression comprend un capteur de pression (106) interposé entre un élément fixe fixé pour faire face à l'élément de support (101 ) et le cadre de support prévu sur un côté du châssis (112), le capteur de pression (106) étant configuré pour mesurer une pression lorsque les éléments de pression (103) mettent sous pression l’au moins une cellule secondaire (1 10) lorsque I' unité d'entraînement (105) est dans son premier état de fonctionnement.

11. Appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l’unité de mesure de pression comprend un capteur de pression compris entre deux éléments de pression adjacents (103) parmi les éléments de pression.

12. Appareil d'inspection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , dans lequel l'espace (120) est destiné à recevoir une seule cellule secondaire (110).

13. Appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel l’élément mobile (102) est mobile en translation selon la première direction et la deuxième direction, entre une première position correspondant au premier état et une deuxième position correspondant au deuxième état.

14. Procédé d’inspection pour inspecter au moins une cellule secondaire, le procédé d’inspection comprenant les étapes suivantes :

- fournir un appareil d’inspection (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 ;

- fournir l’au moins une cellule secondaire (110) à inspecter ;

- introduire l’au moins une cellule secondaire (110) dans l’appareil d’inspection (1 ) de sorte que l’au moins une cellule secondaire (110) soit introduite entre deux éléments de pression adjacents (103) ;

- appliquer une pression sur et libérer l’au moins une cellule secondaire (110) entre les éléments de pression (103) des deux côtés en déplaçant l’élément mobile (102) par rapport à l’élément de support (101 ) le long d’un axe principal (X) dans une première direction et une seconde direction opposées l’une à l’autre le long de l’axe principal (X) ;

- mesurer la pression appliquée sur l’au moins une cellule secondaire (110) en utilisant l’unité de mesure de pression afin de déterminer si la pression appliquée est dans une plage de pression prédéfinie ;

- appliquer une tension sur l’au moins une cellule secondaire (1 10) et mesurer un courant correspondant à travers l’au moins une cellule secondaire (110) ;

- mesurer la température de l’au moins une cellule secondaire (1 10) avec un capteur de température (109) compris dans chaque élément de pression (103) qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire (110) qui est mise sous pression par les éléments de pression (103) ;

- corriger une valeur du courant mesuré en tenant compte de la valeur de température mesurée de l’au moins une cellule secondaire (110) par le capteur de température (109) ;

- comparer la valeur de courant corrigée à une valeur de courant de référence ;

- trier l’au moins une cellule secondaire (110) comme étant fonctionnelle ou défectueuse sur la base de la comparaison entre la valeur de courant corrigée et la valeur de courant de référence de telle sorte que : si la valeur de courant corrigée dépasse la valeur de courant de référence, l’au moins une cellule secondaire (110) est considérée comme défectueuse, si la valeur de courant corrigée est inférieure à la valeur de courant de référence, l’au moins une cellule secondaire (110) est considérée comme fonctionnelle.

15. Procédé d’inspection selon la revendication 14, dans lequel l’étape consistant à fournir l’au moins une cellule secondaire comprend les sous-étapes suivantes :

- assembler une première électrode (201 ) et une seconde électrode (202) et un séparateur (203) interposé entre la première électrode (201 ) et la seconde électrode (202) afin de créer un bobinot ou un empilement ;

- placer le bobinot ou l’empilement dans un boîtier ou un sachet ; - remplir le boîtier ou le sachet d’un électrolyte ;

- fermer hermétiquement le boîtier ou le sachet afin d’obtenir l’au moins une cellule secondaire (110) ;

- charger l’au moins une cellule secondaire (110) à un état de charge prédéterminé afin dé former une interphase d'électrolyte solide sur la surface de la première électrode (201 ) avant de placer l’au moins une cellule secondaire (110) dans l'appareil d'inspection.

Description:
DESCRIPTION

TITRE : Appareil et procédé d’inspection d’une cellule secondaire

Domaine technique de l’invention

La présente invention concerne le domaine de la détection des défauts dans une cellule secondaire, en particulier la présente invention concerne un appareil et un procédé d’inspection pour inspecter au moins une cellule secondaire.

Arrière-plan technique

Lors de la fabrication des cellules secondaires, à savoir des batteries électriques qui peuvent être chargées, déchargées dans une charge électrique, et rechargées de nombreuses fois, et en particulier des sachets souples de cellules secondaires, la contamination de la cellule secondaire est un problème fréquemment rencontré. Cette contamination peut être, par exemple, causée par une particule métallique ou une bavure qui reste à la surface d’une électrode à l’intérieur de la cellule secondaire.

En effet, dans les cellules des batteries lithium-ion, la présence indésirable d’une contamination entre deux électrodes peut provoquer un court-circuit interne à l’intérieur de la batterie lithium-ion, entraînant une défaillance, des dommages et, dans les cas graves, l'inflammation de la batterie.

Cette contamination est particulièrement difficile à détecter dans les cellules secondaires. De nombreuses tentatives ont été faites pour résoudre ce problème. Par exemple, le document EP3415938 A1 décrit une technique pour détecter un défaut de basse tension qui peut se produire dans une cellule secondaire, comprenant une étape d'assemblage d'une batterie secondaire, une étape de vieillissement de la cellule secondaire assemblée, une étape de charge de la cellule secondaire vieillie, et une étape de détection d'un défaut de la cellule secondaire. Si la cellule secondaire présente une chute de tension supérieure à son taux d’autodécharge normal, on considère qu’un défaut de basse tension se produit dans la cellule secondaire.

Cependant, la technique décrite dans le document EP3415938 A1 nécessite un temps considérable du fait des longues étapes de vieillissement impliquées. En outre, la technique décrite ne tient pas compte de l'influence de la variation de température sur les paramètres mesurés.

Un objet de la présente invention est d’inspecter avec précision, facilité et rapidité si un contaminant est présent à l'intérieur d'une cellule secondaire. Résumé de l’invention

A cet effet, l’invention a trait à un ppareil d’inspection pour inspecter au moins une cellule secondaire, l’appareil d’inspection comprenant :

- un élément de support fixe ;

- un élément mobile installé pour faire face à l’élément de support et étant mobile par rapport à l’élément de support le long d’un axe principal dans une première direction vers l’élément de support et une seconde direction opposée à la première direction, chaque direction étant le long de l’axe principal ;

- des éléments de pression installés entre l’élément de support et l’élément mobile, lesdits éléments de pression étant librement mobiles le long de l’axe principal, deux éléments de pression adjacents définissant un espace destiné à recevoir une cellule secondaire ;

- une unité d’entraînement configurée pour fonctionner dans un premier état dans lequel l’unité d’entraînement presse l’au moins une cellule secondaire qui se trouve entre les éléments de pression des deux côtés, et un second état dans lequel l’unité d’entraînement libère l’au moins une cellule secondaire ;

- une unité de mesure de pression configurée pour mesurer la pression appliquée par l’unité d’entraînement ;

- une unité de contrôle de courant comprenant une source d’énergie configurée pour appliquer une tension sur l’au moins une cellule secondaire ainsi qu’une unité de mesure de courant pour mesurer un courant correspondant à travers l’au moins une cellule secondaire ;

- chaque élément de pression qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire, comprend un capteur de température, le capteur de température étant destiné à mesurer la température de l’au moins une cellule secondaire qui est soumise à une pression entre les éléments de pression l’appareil d’inspection comprenant une unité de correction de courant pour corriger le courant mesuré par l’unité de mesure de courant afin de prendre en compte une valeur de température de l’au moins une cellule secondaire mesurée par le capteur de température.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’appareil d’inspection comprend en outre un élément de guidage configuré pour guider chaque élément de pression pour qu'il se déplace le long de l'axe principal librement dans la première direction et dans la seconde direction de manière à ajuster l'espace séparant deux éléments de pression adjacents.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur de température comprend l’un des éléments suivants : un thermocouple, un détecteur de température à résistance, une thermistance, un capteur de température à circuit intégré.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur de température a une résolution comprise entre 0,05°C et 0,5°C. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur de température a une plage de température de fonctionnement comprise entre 5°C et 120°C.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la source d’énergie est apte à appliquer une tension pour atteindre une valeur de tension par rapport à l’au moins une cellule secondaire mise sous pression par l’élément de pression.

Selon un mode de réalisation, l’appareil d’inspection comprend un module d'électrode connecté à chacune des bornes d'électrode de l’au moins une cellule secondaire pour ainsi appliquer ou recevoir du courant.

Selon un mode de réalisation, l'unité de correction de courant est configurée pour corriger le courant mesuré par l'unité de mesure de courant sur la base d'une courbe d'étalonnage de courant ou de tension.

Selon un mode de réalisation, l’appareil d’inspection comprend un contrôleur qui est connecté à l’unité d’entraînement de pression, au module d’électrode et à l’unité de correction de courant, respectivement, pour commander l’opération de mise sous pression et de relâchement de l’unité d’entraînement de pression, et pour déterminer s'il y a ou non un défaut dans l’au moins une cellule secondaire en comparant la valeur de courant corrigée donnée par l'unité de correction de courant et une valeur de courant de référence.

Selon un mode de réalisation, l’appareil d’inspection comprend un cadre destiné à être installé sur un support, l’élément de support étant installé de manière à être perpendiculaire au cadre, le cadre comprenant un châssis reposant sur le support et une paire de cadres de support prévus de part et d’autre du châssis pour se faire face l’un l’autre, et dans lequel : l'unité de mesure de pression comprend un capteur de pression interposé entre un élément fixe fixé pour faire face à l'élément de support et le cadre de support prévu sur un côté du châssis, le capteur de pression étant configuré pour mesurer une pression lorsque les éléments de pression mettent sous pression l’au moins une cellule secondaire lorsque l'unité d'entraînement est dans son premier état de fonctionnement.

Selon un mode de réalisation, l’unité de mesure de pression comprend un capteur de pression compris entre deux éléments de pression adjacents parmi les éléments de pression.

Selon un mode de réalisation, l'espace est destiné à recevoir une seule cellule secondaire. Selon un mode de réalisation, l’élément mobile est mobile en translation selon la première direction et la deuxième direction, entre une première position correspondant au premier état et une deuxième position correspondant au deuxième état.

L’invention a aussi trait à un procédé d’inspection pour inspecter au moins une cellule secondaire, le procédé d’inspection comprenant les étapes suivantes :

- fournir un appareil d’inspection tel que précédemment décrit ;

- fournir l’au moins une cellule secondaire à inspecter ;

- introduire l’au moins une cellule secondaire dans l’appareil d’inspection de sorte que l’au moins une cellule secondaire soit introduite entre deux éléments de pression adjacents ;

- appliquer une pression sur et libérer l’au moins une cellule secondaire entre les éléments de pression des deux côtés en déplaçant l’élément mobile par rapport à l’élément de support le long d’un axe principal dans une première direction et une seconde direction opposées l’une à l’autre le long de l’axe principal ;

- mesurer la pression appliquée sur l’au moins une cellule secondaire en utilisant l’unité de mesure de pression afin de déterminer si la pression appliquée est dans une plage de pression prédéfinie ;

- appliquer une tension sur l’au moins une cellule secondaire et mesurer un courant correspondant à travers l’au moins une cellule secondaire ;

- mesurer la température de l’au moins une cellule secondaire avec un capteur de température compris dans chaque élément de pression qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire qui est mise sous pression par les éléments de pression ;

- corriger une valeur du courant mesuré en tenant compte de la valeur de température mesurée de l’au moins une cellule secondaire par le capteur de température ;

- comparer la valeur de courant corrigée à une valeur de courant de référence ;

- trier l’au moins une cellule secondaire comme étant fonctionnelle ou défectueuse sur la base de la comparaison entre la valeur de courant corrigée et la valeur de courant de référence de telle sorte que : si la valeur de courant corrigée dépasse la valeur de courant de référence, l’au moins une cellule secondaire est considérée comme défectueuse, si la valeur de courant corrigée est inférieure à la valeur de courant de référence, l’au moins une cellule secondaire est considérée comme fonctionnelle.

Selon un mode de réalisation, l’étape consistant à fournir l’au moins une cellule secondaire comprend les sous-étapes suivantes :

- assembler une première électrode et une seconde électrode et un séparateur interposé entre la première électrode et la seconde électrode afin de créer un bobinot ou un empilement ; - placer le bobinot ou l’empilement dans un boîtier ou un sachet ;

- remplir le boîtier ou le sachet d’un électrolyte ;

- fermer hermétiquement le boîtier ou le sachet afin d’obtenir l’au moins une cellule secondaire ;

- charger l’au moins une cellule secondaire à un état de charge prédéterminé afin de former une interphase d'électrolyte solide sur la surface de la première électrode avant de placer l’au moins une cellule secondaire dans l'appareil d'inspection.

Brève description des figures

L’invention va maintenant être décrite, à titre d’exemple seulement, en référence aux figures ci-jointes, dans lesquelles :

[Fig.1] la figure 1 une vue en perspective, une vue de dessus et une vue de côté d'un appareil d'inspection selon l'invention.

[Fig.2] la figure 2 est une vue en coupe de l’appareil d’inspection selon la Figure 1.

[Fig.3] la figure 3 est une vue éclatée montrant l'intérieur d'un élément de pression compris dans l'appareil d'inspection et configuré pour mettre sous pression au moins une cellule secondaire.

[Fig.4] la figure 4 est une vue de dessus en coupe d’une autre forme de réalisation de l’élément de pression de la Figure 3 comprenant du conduit de câble incorporé dans l'élément de pression.

[Fig.5] la figure 5 est une vue schématique de l'intérieur d'au moins une cellule secondaire qui est mise sous pression à l'intérieur de l'appareil d'inspection.

Dans ces figures, les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour désigner les mêmes éléments. Pour des raisons de clarté, les figures ne sont pas nécessairement reproduites à l'échelle. Des caractéristiques supplémentaires peuvent ressortir de la description suivante.

Description détaillée

L’invention concerne un appareil d’inspection 1 pour l’inspection d’au moins une cellule secondaire 1 10 qui peut être un sachet de cellules par exemple.

L’appareil d’inspection 1 est présenté sur la Figure 1 et la Figure 2 et comprend un élément de support 101 fixe.

L’élément de support 101 peut être installé de manière à être perpendiculaire à un cadre destiné à être installé sur un support, et le cadre peut comprendre un châssis 112 reposant sur le support et une paire de cadres de support 11 1 prévus de part et d'autre du châssis 112 pour se faire face l’un l’autre. L’appareil d’inspection 1 comprend également un élément mobile 102 installé pour faire face à l’élément de support 101 et qui est mobile par rapport à l’élément de support 101 le long d’un axe principal X dans une première direction vers l'élément de support 101 et une seconde direction opposée à la première direction, chaque direction étant le long de l'axe principal X.

La première direction est définie comme la direction selon laquelle l'élément mobile 102 se rapproche de l'élément de support 101 et la seconde direction est définie comme la direction selon laquelle l'élément mobile 102 s'éloigne de l'élément de support 101.

L’appareil d’inspection comprend également des éléments de pression 103 installés entre l’élément de support 101 et l’élément mobile 102 et mobiles librement le long de l’axe principal X. Deux éléments de pression adjacents 103 définissent un espace 120 destiné à recevoir une cellule secondaire 110.

L’espace 120 est destiné à recevoir une seule cellule secondaire 110. En ne recevant qu'une seule cellule secondaire, il est possible d'effectuer des mesures précises sur la cellule 110.

Les éléments de pression 103 peuvent notamment être des panneaux de pression qui peuvent être installés en parallèle entre l'élément de support 101 et l'élément mobile 102.

L’appareil d’inspection 1 comprend également :

- un élément de guidage 104 configuré pour guider chaque élément de pression 103 pour qu’il se déplace le long de l’axe principal X librement dans la première direction et dans la seconde direction de manière à ajuster l’espace 120 séparant deux éléments de pression 103 adjacents ; et

- une unité d’entraînement 105 configurée pour fonctionner dans un premier état dans lequel l’unité d’entraînement 105 presse la au moins une cellule secondaire 1 10 qui se trouve entre les éléments de pression 103 des deux côtés, et dans un second état dans lequel l’unité d’entraînement 105 libère l’au moins une cellule secondaire 110, un changement de fonctionnement entre le premier état et le second état étant obtenu en déplaçant l’élément mobile 102 dans la première direction et dans la seconde direction ;

- une unité de mesure de pression configurée pour mesurer la pression appliquée par l'unité d'entraînement 105.

Avantageusement, l’élément de guidage 104 permet d'obtenir des plaques sensiblement parallèles, permettant d’obtenir des mesures de pression exploitables.

Selon un mode de réalisation, l'unité de mesure de pression comprend un capteur de pression 106 interposé entre un élément fixe fixé pour faire face à l'élément de support 101 et le cadre de support prévu sur un côté du châssis 112, et le capteur de pression 106 peut être configuré pour mesurer une pression lorsque les éléments de pression 103 mettent sous pression l’u moins une cellule secondaire 110 lorsque l'unité d'entraînement 105 est dans son premier état de fonctionnement.

Selon un mode de réalisation, l’unité de mesure de pression comprend un capteur de pression compris entre deux éléments de pression adjacents parmi les éléments de pression 103, et le capteur de pression 106 peut être une cellule de charge, une jauge de contrainte, une résistance sensible à la force ou une combinaison de tous les capteurs de pression cités.

L’appareil d’inspection 1 peut en outre comprendre une unité de support élastique configurée pour supporter de manière élastique l’élément de support 101 pour être ramené du côté de l’élément de pression, dans lequel l’unité de support élastique peut comprendre un élément fixe fixé pour faire face à l’élément de support 101 et un ressort de compression 107 introduit dans l'élément de guidage 104 de manière à être positionné entre l'élément fixe et l'élément de support 101.

L’appareil d’inspection est remarquable en ce que chaque élément de pression 103 qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire 110, comprend un capteur de température 109 comme on peut le voir sur la figure 3 et la figure 4. Le capteur de température 109 est destiné à mesurer la température de l’au moins une cellule secondaire 110 qui est mise sous pression entre les éléments de pression 103.

Selon un mode de réalisation, le capteur de température 109 comprend l’un des éléments suivants : un thermocouple, un détecteur de température à résistance, une thermistance, un capteur de température à circuit intégré, et le capteur de température 109 présente une résolution comprise entre 0,05°C et 0,5°C.

Selon un mode de réalisation illustré à la figure 4, un conduit de câble 130 est relié au capteur de température 109 et le conduit de câble 130 et le capteur de température 109 sont tous deux encastrés dans l'élément de pression 103. Ceci permet avantageusement de mesurer la valeur de température tout en évitant les surépaisseurs.

Cette plage de résolution permet de détecter de manière précise la température d'au moins une cellule secondaire 110.

Le capteur de température 109 peut avoir une plage de température de fonctionnement comprise entre 5°C et 120°C.

Avantageusement, cette plage de température de fonctionnement est adaptée aux conditions de fonctionnement de l'appareil d'inspection 1 .

L’appareil d’inspection 1 comprend en outre une unité de contrôle de courant configurée pour appliquer une tension sur l’au moins une cellule secondaire 110 et pour mesurer un courant correspondant à travers l’au moins une cellule secondaire 110.

L’unité de contrôle de courant peut comprendre :

- une source d’énergie pour appliquer une tension pour atteindre une valeur de tension prédéterminée par rapport à l’au moins une cellule secondaire 110 mise sous pression par les éléments de pression 103 ; et

- une unité de mesure de courant pour mesurer une valeur de courant circulant à travers l’au moins une cellule secondaire 110.

Avantageusement, l’unité de contrôle de courant effectue un contrôle du courant de l’au moins une cellule secondaire 110 mise sous pression, ce qui permet de mesurer le courant circulant à travers l’au moins une cellule secondaire 110.

L’unité de contrôle de courant applique une tension prédéterminée à l’au moins une cellule secondaire 110, et mesure le courant de l’au moins une cellule secondaire 110.

L'appareil d'inspection 1 peut en outre comprendre un module d'électrode connecté à chacune des bornes d'électrode de l’au moins une cellule secondaire 110 pour ainsi appliquer ou recevoir du courant.

L’appareil d'inspection 1 peut en outre comprendre une unité de correction de courant pour corriger le courant mesuré par l'unité de mesure de courant afin de prendre en compte une valeur de température de l’au moins une cellule secondaire 110 mesurée par le capteur de température 109.

L’unité de correction de courant est configurée pour corriger le courant mesuré par l’unité de mesure de courant sur la base d’une courbe d'étalonnage de courant ou de tension.

La courbe d'étalonnage peut être un abaque qui donne des valeurs de courant ou de tension prédéfinies pour l’au moins une cellule secondaire 110 en fonction de la température de l’au moins une cellule secondaire 110. Ces valeurs prédéfinies de courant et de tension peuvent être déterminées expérimentalement.

Ces valeurs pourront varier en fonction d’un retour d’expérience et de la collecte de données, après production et inspection d’un certain nombre de cellules secondaires.

Par « correction du courant mesuré », on entend que la valeur du courant mesuré par l’unité de contrôle de courant est erronée du fait de la dépendance du courant mesuré à la température, et que cette valeur est analysée par l’unité de correction de courant en tenant compte de la dépendance du courant mesuré à la température, afin de donner une valeur de courant corrigée qui tient compte de la dépendance du courant à la température. Cette valeur de courant corrigée est comparée à la valeur de courant de référence.

Selon une autre mode de réalisation, la valeur de courant mesurée est comparée à une valeur de courant de référence corrigée, ce qui signifie que, pour chaque valeur de température, la valeur de courant de référence serait différente.

L’appareil d’inspection 1 comprend en outre un contrôleur qui est connecté à l’unité d’entraînement de pression, au module d’électrode et à l’unité de correction de courant, respectivement, pour commander l’opération de mise sous pression et de relâchement de l'unité d'entraînement de pression, et pour déterminer s'il y a ou non un défaut dans l’au moins une cellule secondaire 110 en comparant la valeur de courant corrigée donnée par l'unité de correction de courant et une valeur de courant de référence.

Le contrôleur peut déterminer s’il y a un défaut en comparant une valeur moyenne des valeurs de courant mesurées par l’unité de contrôle de courant avec la valeur de référence pendant une période de temps prédéterminée qui peut dépendre des paramètres contrôlés par l'utilisateur de l'appareil d'inspection.

La période de temps prédéterminée peut être de 1 à 30 secondes.

La valeur de courant de référence peut être déterminée à partir d'une expérience, par exemple en se référant à une courbe d'étalonnage ou à un abaque qui montre si l’au moins une cellule secondaire 110 est défectueuse ou non en fonction de la valeur de courant mesurée.

L'appareil d'inspection 1 peut permettre l'inspection de nombreuses cellules secondaires 110 simultanément.

L’appareil d’inspection 1 est destiné à mettre sous pression l’au moins une cellule secondaire 110 pour permettre ou améliorer un contact physique entre la première électrode 201 et la seconde électrode 202 à travers le contaminant 2 afin d'induire un courant électrique qui circule à travers le contaminant 2 entre la première électrode 201 et la seconde électrode 202. Comme on peut le voir sur la figure 5, la pression appliquée sur l’au moins une cellule secondaire 110 améliore la détection d’un contaminant potentiel 2 à l’intérieur de l’au moins une cellule secondaire 110 ; le courant circulant à travers le contaminant 2 est donc plus facile à détecter.

La première électrode 201 peut être une cathode et la seconde électrode 202 peut être une anode ou vice versa.

Le fonctionnement de l'appareil d'inspection 1 va maintenant être décrit.

Lorsque l’au moins une cellule secondaire 110 est introduite dans l'appareil d'inspection 1 , l'élément mobile 102, installé pour faire face à l'élément de support 101 , se déplace dans la première direction et dans la seconde direction le long de l'axe principal X par l'unité d'entraînement 105 pour mettre sous pression et dépressuriser les éléments de pression 103.

L'élément mobile 102 se déplace dans la première direction le long de l'axe principal X afin de mettre sous pression l’au moins une cellule secondaire 110. Un potentiel prédéterminé est appliqué à la cellule et le courant dans l’au moins une cellule secondaire 110 est alors mesuré puis l'élément mobile 102 se déplace dans la deuxième direction le long de l'axe principal X après la mesure du courant afin de libérer l’au moins une cellule secondaire 1 10.

L’élément mobile 102 est mobile en translation selon la première direction et la deuxième direction, entre une première position et une deuxième position. La première position correspond au premier état dans lequel les cellules sont pressées par l’unité d’entraînement 105, et la deuxième position correspond au deuxième état dans lequel les cellules sont libérées par l’unité d’entraînement 105.

Les éléments de pression 103 mettent sous pression la partie de corps de l’au moins une cellule secondaire 110. Ici, la partie de corps fait référence à la partie de corps de l’au moins une cellule secondaire 110, à l'exception de la borne d'électrode faisant saillie de l’au moins une cellule secondaire 1 10.

Lorsque les éléments de pression 103 mettent sous pression l’au moins une cellule secondaire 110, l'unité de mesure de pression peut être interposée entre l'élément fixe et le cadre de support pour mesurer la pression.

Si la pression appliquée sur l’au moins une cellule secondaire 110 est trop élevée, l’électrode peut être détachée ou l’apparence de l’au moins une cellule secondaire 110 peut être endommagée. Au contraire, si la pression est trop faible, la première électrode 201 et la seconde électrode 202 peuvent ne pas être physiquement en contact l'une avec l'autre à travers le contaminant 2, de sorte qu'un court-circuit interne peut ne pas être déclenché, ce qui diminue la fiabilité de la détection des défauts. Ainsi, en détectant la pression appliquée sur l’au moins une cellule secondaire 110 par l'intermédiaire du capteur de pression 106, il est possible de vérifier si un niveau approprié de pression est appliqué.

Une tension est ensuite appliquée par l’unité de contrôle de courant afin d’effectuer un contrôle du courant de l’au moins une cellule secondaire 110 sous pression. À cette fin, la source d’énergie comprise dans l’unité de contrôle de courant applique une tension à travers le module d’électrode afin d’atteindre une valeur de tension prédéterminée, et l’unité de mesure de courant mesure la valeur du courant circulant à travers l’au moins une cellule secondaire 110.

L’unité de contrôle de courant et le module d'électrode peuvent être reliés électriquement par un câble, ou tout autre moyen de connexion électrique.

Le module d’électrode relie électriquement l’unité de contrôle de courant à l’au moins une cellule secondaire 110. Le module d'électrode peut être fixé à l'appareil d'inspection 1. Le module d’électrode est connecté à chacune des bornes d’électrode de l’au moins une cellule secondaire 110 et applique le courant appliqué par l’unité de contrôle de courant à l’au moins une cellule secondaire 110, ou transfère le courant de l’au moins une cellule secondaire 110 à l’unité de contrôle de courant.

Le courant mesuré étant sensible aux variations de température, la température de l’au moins une cellule secondaire 110 est mesurée à l'aide du capteur de température 109 compris dans chaque élément de pression 103 qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire 110. Grâce à l’unité de correction de courant, il est possible d’obtenir une valeur de courant mesurée corrigée tenant compte de la dépendance du courant vis-à-vis de la température. Cela permet de comparer la valeur de courant corrigée à la valeur de courant de référence tout en tenant compte de la température de la cellule, et aide à éviter les erreurs de tri.

Ensuite, le contrôleur qui est connecté à l’unité d’entraînement 105, au module d'électrode et à l'unité de correction de courant, compare la valeur de courant corrigée obtenue par l'unité de correction de courant et la valeur de courant de référence afin de déterminer s'il y a ou non un défaut. En outre, le contrôleur peut comparer la valeur de courant corrigée de l’au moins une cellule secondaire 110 mesurée par l’unité de contrôle de courant avec une valeur de référence prédéterminée d'un bon produit et détermine si la valeur est acceptable selon les critères prédéterminés. Le résultat de la détermination peut être affiché par une unité d'affichage non représentée.

Le contrôleur détermine donc si l’au moins une cellule secondaire 110 est bonne ou non selon que la valeur mesurée en fonction de la quantité d’électricité mesurée ou du degré d'isolation correspond à une norme prédéterminée et peut permettre à l'unité d'affichage ou à un dispositif de sortie de données d'afficher le résultat de la détermination pour au moins une cellule secondaire 110.

L'invention concerne également un procédé d'inspection pour inspecter au moins une cellule secondaire 1 10.

Le procédé d'inspection comprend une étape consistant à fournir un appareil d'inspection 1 tel que décrit précédemment et une étape consistant à fournir l’au moins une cellule secondaire 110 à inspecter.

Afin de fournir l’au moins une cellule secondaire 110 à inspecter, les sous-étapes suivantes peuvent être exécutées :

- assembler au moins la première électrode 201 et la seconde électrode 202 et un séparateur 203 interposé entre la première électrode 201 et la seconde électrode 202 afin de créer un bobinot ou un empilement ;

- placer le bobinot ou l’empilement dans un boîtier ou un sachet ;

- remplir le boîtier ou le sachet d’un électrolyte ;

- fermer hermétiquement le boîtier ou le sachet afin d’obtenir l’au moins une cellule secondaire 110 ;

- charger l’au moins une cellule secondaire 110 à un état de charge prédéterminé afin de former une interphase d'électrolyte solide sur la surface de la première électrode 201 avant de placer l’au moins une cellule secondaire 110 dans l'appareil d'inspection.

Selon une possibilité, un bobinot ou un empilement peut être créé en assemblant de nombreuses premières électrodes, de nombreuses secondes électrodes, de nombreux séparateurs et d'autres couches supplémentaires. Ensuite, une fois que l’appareil d’inspection 1 et l’au moins une cellule secondaire 110 à inspecter sont fournis, les étapes suivantes sont exécutées :

- introduire l’au moins une cellule secondaire 110 dans l’appareil d’inspection 1 de telle sorte que l’au moins une cellule secondaire 110 soit introduite entre deux éléments de pression adjacents 103 ;

- appliquer une pression sur et libérer l’au moins une cellule secondaire 110 entre les éléments de pression 103 des deux côtés en déplaçant l’élément mobile 102 par rapport à l’élément de support 101 le long d’un axe principal X dans la première direction et la seconde direction opposées l’une à l’autre le long de l’axe principal X ;

- mesurer la pression appliquée sur l’au moins une cellule secondaire 110 en utilisant l’unité de mesure de pression afin de déterminer si la pression appliquée se trouve dans une plage de pression prédéfinie qui peut être comprise entre 200 et 5 000 kgf/cm2 ;

- appliquer une tension sur l’au moins une cellule secondaire 110 et mesurer un courant correspondant à travers l’au moins une cellule secondaire 110 ;

- mesurer la température de l’au moins une cellule secondaire 110 avec un capteur de température 109 compris dans chaque élément de pression 103 qui est en contact avec l’au moins une cellule secondaire 110 qui est soumise à une pression par les éléments de pression 103 ;

- corriger une valeur du courant mesuré en tenant compte de la valeur de température mesurée de l’au moins une cellule secondaire 110 par le capteur de température 109.

Ensuite, afin de trier l’au moins une cellule secondaire 110 comme étant fonctionnelle ou défectueuse, les étapes suivantes peuvent être exécutées :

- comparer la valeur de courant corrigée à une valeur de courant de référence ;

- trier l’au moins une cellule secondaire 110 comme étant fonctionnelle ou défectueuse sur la base de la comparaison entre la valeur de courant corrigée et la valeur de courant de référence de telle sorte que :

- si la valeur de courant corrigée dépasse la valeur de courant de référence, l’au moins une cellule secondaire 110 est considérée comme défectueuse,

- si la valeur de courant corrigée est inférieure à la valeur de courant de référence, l’au moins une cellule secondaire 110 est considérée comme fonctionnelle.

Le capteur de pression 106 permet de vérifier si la valeur de la pression appliquée est appropriée ou non.

Avantageusement, le procédé d’inspection décrit permet de prendre en compte la dépendance à la température du courant mesuré à travers l’au moins une cellule secondaire 110, et de corriger le courant mesuré avant de le comparer à une valeur de référence. Le courant mesuré circulant à travers la cellule secondaire dépend de la température et sera donc mesuré de manière plus précise en utilisant le procédé d’inspection décrit.

Le procédé d’inspection décrit permet un tri plus précis de l’au moins une cellule secondaire 110 inspectée. Avantageusement, le procédé d'inspection peut être appliqué pendant un processus de fabrication de l’au moins une cellule secondaire 110 après une phase d’imprégnation de l'électrolyte, et avant une première charge de l’au moins une cellule secondaire 110.

Avantageusement, le procédé d'inspection peut être appliqué après la formation de la cellule. Le procédé et l'appareil d'inspection décrits précédemment ont une application industrielle dans le domaine de la fabrication de cellules secondaires.

Ce qui s’applique dans cette description détaillée au procédé d'inspection s'applique également à l'appareil d'inspection, et vice versa.

Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, il est évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.