FR3077934A1 - SHORT-CIRCUIT BATTERY BY SHAPE CHANGE - Google Patents

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Vincent Faucheux
David Alincant
Olivier Blanchot
Jessica Thery
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Abstract

La présente invention concerne un module élémentaire (10a-c) d'une pile (5) à combustible, le module élémentaire comportant : une unité d'oxydation (25a-c) configurée pour oxyder un combustible, de préférence du dihydrogène, au moyen d'un oxydant, de préférence du dioxygène, de sorte à générer des électrons, l'unité d'oxydation comportant une anode (35a-c) et une cathode (40a-c) prenant en sandwich une membrane électrolytique (45a-c), et un organe court-circuiteur (150a-c) électriquement conducteur, dépourvu de liaison électrique avec l'anode et/ou avec la cathode selon une configuration de production électrique du module élémentaire, et reliant électriquement l'anode et la cathode selon une configuration de court-circuit du module élémentaire, le module élémentaire étant configuré pour que le passage de la configuration de production électrique à la configuration de court-circuit soit opéré par changement de forme de l'organe court-circuiteur.The present invention relates to an elementary module (10a-c) of a fuel cell (5), the elementary module comprising: an oxidation unit (25a-c) configured to oxidize a fuel, preferably dihydrogen, by means of an oxidant, preferably oxygen, so as to generate electrons, the oxidation unit having an anode (35a-c) and a cathode (40a-c) sandwiching an electrolyte membrane (45a-c) , and an electrically conductive short-circuiting member (150a-c), devoid of electrical connection with the anode and / or with the cathode in an electrical production configuration of the elementary module, and electrically connecting the anode and the cathode according to a short-circuit configuration of the elementary module, the elementary module being configured so that the transition from the electrical generation configuration to the short-circuit configuration is operated by changing the shape of the short-circuiting device.

Description

La présente invention concerne le domaine des piles à combustible utiles pour générer un courant électrique par oxydation d’un combustible, notamment du dihydrogène au moyen d’un comburant, notamment du dioxygène.The present invention relates to the field of fuel cells useful for generating an electric current by oxidation of a fuel, in particular dihydrogen by means of an oxidizer, in particular of oxygen.

Une pile à combustible est généralement formée d’un assemblage de modules élémentaires. Chaque module élémentaire comporte une unité d’oxydation pour générer un courant électrique, et est formée d’une anode et d’une cathode prenant en sandwich une membrane électrolytique.A fuel cell is generally formed by an assembly of elementary modules. Each elementary module comprises an oxidation unit for generating an electric current, and is formed by an anode and a cathode sandwiching an electrolytic membrane.

Un module élémentaire d’une pile à hydrogène présente un potentiel théorique maximal de 1,23 V. En pratique, il est généralement compris entre 0,6 V et 0,85 V lorsque la cellule délivre un courant électrique. De façon à produire une pile apte à générer une tension élevée, les modules élémentaires qui composent la pile sont reliés électriquement en série, et disposés les uns sur les autres verticalement, formant ainsi un empilement.An elementary module of a hydrogen cell has a maximum theoretical potential of 1.23 V. In practice, it is generally between 0.6 V and 0.85 V when the cell delivers an electric current. In order to produce a battery capable of generating a high voltage, the elementary modules which make up the battery are electrically connected in series, and arranged one on the other vertically, thus forming a stack.

Un premier exemple d’un tel type de pile est connu, dans lequel deux modules élémentaires adjacents de l’empilement partagent un élément commun, dénommé plaque bipolaire, qui distribue le combustible à l’un des deux modules élémentaires, et le comburant à l’autre. La plaque bipolaire, formée d’un matériau électriquement conducteur, est en outre en contact de l’anode et de la cathode de deux modules adjacents respectifs, et assure aussi leur liaison électrique en série. Cependant, lorsqu’un module élémentaire est défaillant, la pile doit être entièrement démontée pour effectuer le remplacement du module élémentaire, ce qui s’avère coûteux et long à mettre en œuvre.A first example of such a type of cell is known, in which two adjacent elementary modules of the stack share a common element, called a bipolar plate, which distributes the fuel to one of the two elementary modules, and the oxidizer to the 'other. The bipolar plate, formed of an electrically conductive material, is also in contact with the anode and the cathode of two respective adjacent modules, and also ensures their electrical connection in series. However, when an elementary module fails, the battery must be completely disassembled to replace the elementary module, which is expensive and time-consuming to implement.

Un deuxième exemple est aussi connu de WO 2012/117035 Al dans lequel deux modules élémentaires consécutifs de l’empilement sont séparés par un espaceur électriquement isolant. La liaison électrique en série des modules élémentaires est assurée par un circuit électrique externe. En outre, un transistor de puissance à effet de champ est associé à chaque module élémentaire de la pile pour court-circuiter électriquement, au besoin, le module élémentaire défaillant. La pile de WO 2012/117035 Al requiert donc un nombre élevé de transistors et de moyens d’alimentation électrique des transistors, ce qui rend sa fabrication complexe et coûteuse.A second example is also known from WO 2012/117035 A1 in which two consecutive elementary modules of the stack are separated by an electrically insulating spacer. The electrical connection in series of the elementary modules is ensured by an external electrical circuit. In addition, a field effect power transistor is associated with each elementary module of the stack to electrically short-circuit, if necessary, the faulty elementary module. The stack of WO 2012/117035 A1 therefore requires a high number of transistors and means for supplying power to the transistors, which makes it complex and expensive to manufacture.

Par ailleurs, il est proposé dans WO 2012/117035 Al de contrôler l’alimentation en dihydrogène d’un module élémentaire défaillant au moyen d’une vanne. La vanne est disposée dans un conduit d’alimentation en dihydrogène du module élémentaire et est formée d’un matériau à mémoire de forme apte à se déformer sous l’effet du passage d’un courant électrique. Lorsqu’une fuite de dihydrogène est détectée au niveau de l’unité d’oxydation, la vanne est chauffée par effet Joule par le circuit externe et est déformée en conséquence pour obstruer le conduit d’alimentation en dihydrogène. Afin d’assurer à la fois le court-circuitage électrique d’un module élémentaire défaillant et l’arrêt de l’alimentation en dihydrogène, chaque module élémentaire de la pile de WO 2012/117035 Al comporte donc deux organes respectifs distincts l’un de l’autre, i.e. un transistor et une vanne, et des moyens de contrôle desdits organes. La fabrication de la pile de WO 2012/117035 Al est donc complexe et coûteuse.Furthermore, it is proposed in WO 2012/117035 A1 to control the supply of hydrogen to a faulty elementary module by means of a valve. The valve is arranged in a dihydrogen supply pipe of the elementary module and is formed from a shape memory material capable of being deformed under the effect of the passage of an electric current. When a hydrogen leak is detected at the oxidation unit, the valve is heated by the Joule effect by the external circuit and is deformed accordingly to obstruct the hydrogen supply pipe. In order to ensure both the electrical short-circuiting of a faulty elementary module and the stopping of the supply of dihydrogen, each elementary module of the stack of WO 2012/117035 A1 therefore comprises two respective respective organs, one on the other, ie a transistor and a valve, and means for controlling said members. The manufacture of the stack of WO 2012/117035 Al is therefore complex and expensive.

Par ailleurs, même si la vanne de la pile décrite dans WO 2012/117035 Al limite le flux d’alimentation en dihydrogène, elle ne peut le supprimer entièrement, en particulier lorsque la pression de dihydrogène est élevée dans le conduit d’alimentation.Furthermore, even if the cell valve described in WO 2012/117035 A1 limits the flow of dihydrogen supply, it cannot entirely suppress it, in particular when the pressure of dihydrogen is high in the supply duct.

Il existe donc un besoin pour une nouvelle pile à combustible dans laquelle le court-circuitage d’un module élémentaire défaillant est facilité et, de préférence dans laquelle l’alimentation en combustible du module élémentaire défaillant est coupée conjointement, tout en maintenant la génération d’un courant électrique au moyen d’au moins une partie des autres modules élémentaires de la pile à combustible.There is therefore a need for a new fuel cell in which the short-circuiting of a faulty elementary module is facilitated and, preferably in which the supply of fuel to the faulty elementary module is cut jointly, while maintaining the generation of 'an electric current by means of at least part of the other elementary modules of the fuel cell.

L’invention vise à satisfaire au moins partiellement ce besoin et propose un module élémentaire d’une pile à combustible, le module élémentaire comportant :The invention aims to at least partially satisfy this need and proposes an elementary module of a fuel cell, the elementary module comprising:

- une unité d’oxydation configurée pour oxyder un combustible, de préférence du dihydrogène, au moyen d’un oxydant, de préférence du dioxygène, de sorte à générer des électrons, l’unité d’oxydation comportant une anode et une cathode prenant en sandwich une membrane électrolytique, etan oxidation unit configured to oxidize a fuel, preferably dihydrogen, using an oxidant, preferably dioxygen, so as to generate electrons, the oxidation unit comprising an anode and a cathode taking sandwich an electrolytic membrane, and

- un organe court-circuiteur électriquement conducteur, dépourvu de liaison électrique avec l’anode et/ou avec la cathode selon une configuration de production électrique du module élémentaire, et reliant électriquement l’anode et la cathode selon une configuration de court-circuit du module élémentaire, le module élémentaire étant configuré pour que le passage de la configuration de production électrique à la configuration de court-circuit soit opéré par changement de forme de l’organe court-circuiteur.- an electrically conductive short-circuiting member, devoid of electrical connection with the anode and / or with the cathode according to a configuration of electrical production of the elementary module, and electrically connecting the anode and the cathode according to a configuration of short-circuit of the elementary module, the elementary module being configured so that the transition from the electrical production configuration to the short-circuit configuration is effected by changing the shape of the short-circuiting member.

Comme cela apparaîtra plus clairement par la suite, le changement de forme de l’organe court-circuiteur peut être opéré simplement. En particulier, une pile à combustible comportant une pluralité de modules élémentaires selon l’invention peut être conçue sans moyens électroniques complexes pour court-circuiter le module élémentaire, le court circuitage étant opéré par une mise en contact physique d’une piste conductrice d’anode et d’une piste conductrice de cathode au moyen de l’organe court-circuiteur. En outre, la pile peut être configurée pour que le remplacement du module élémentaire défaillant soit facilité. Avantageusement, le module élémentaire défaillant peut être court-circuité, sans que sa mise en court-circuit n’affecte les performances des autres modules élémentaires de la pile à combustible.As will become clearer below, the change in shape of the short-circuiting member can be carried out simply. In particular, a fuel cell comprising a plurality of elementary modules according to the invention can be designed without complex electronic means for short-circuiting the elementary module, the short-circuiting being effected by bringing into contact a conductive track of anode and a cathode conductive track by means of the short-circuiting member. In addition, the battery can be configured so that the replacement of the faulty elementary module is facilitated. Advantageously, the faulty elementary module can be short-circuited, without its short-circuiting affecting the performance of the other elementary modules of the fuel cell.

Selon la « configuration de production électrique », le module élémentaire est apte à générer un courant électrique pour alimenter un dispositif électrique, par exemple un moteur électrique, auquel le module élémentaire peut être relié électriquement. Le module élémentaire peut être exempt de toute connexion électrique avec le dispositif électrique.According to the “electrical production configuration”, the elementary module is able to generate an electric current to supply an electrical device, for example an electric motor, to which the elementary module can be electrically connected. The elementary module can be free of any electrical connection with the electrical device.

Selon la « configuration de court-circuit », la connexion électrique opérée par l’organe court-circuiteur entre l’anode et la cathode empêche l’alimentation électrique du dispositif électrique. Le module élémentaire est alors inapte à toute génération d’un courant électrique.According to the "short-circuit configuration", the electrical connection made by the short-circuiting member between the anode and the cathode prevents the electrical supply of the electrical device. The elementary module is then unsuitable for any generation of an electric current.

De préférence, dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur définit un joint étanche au combustible conformé pour empêcher l’alimentation en combustible de l’unité d’oxydation.Preferably, in the short circuit configuration, the short circuit member defines a fuel tight seal shaped to prevent the fuel supply to the oxidation unit.

De préférence, le module élémentaire définit une chambre de distribution anodique pour contenir le combustible et en communication fluidique avec l’anode, le module élémentaire présentant une ouverture d’entrée pour introduire le combustible dans la chambre de distribution anodique dans la configuration de production électrique, et l’organe court-circuiteur définit un joint étanche au combustible pour empêcher le transport du combustible entre l’ouverture d’entrée et la chambre de distribution anodique, dans la configuration de court-circuit. Dans la configuration de court-circuit, l’organe courtcircuiteur assure alors à la fois le court-circuitage électrique du module élémentaire et l’étanchéification au combustible de la chambre de distribution anodique. La conception et la fabrication d’une pile comportant le module élémentaire selon l’invention sont ainsi simplifiées.Preferably, the elementary module defines an anode distribution chamber to contain the fuel and in fluid communication with the anode, the elementary module having an inlet opening for introducing the fuel into the anode distribution chamber in the configuration of electrical production. , and the short-circuiting member defines a fuel-tight seal to prevent the transport of fuel between the inlet opening and the anode distribution chamber, in the short-circuit configuration. In the short-circuit configuration, the short-circuiting member then ensures both the electrical short-circuiting of the elementary module and the fuel sealing of the anode distribution chamber. The design and manufacture of a battery comprising the elementary module according to the invention is thus simplified.

Dans un mode de réalisation, le module élémentaire définit une pluralité de chambres de distribution anodique, chacune desdites chambres anodiques de la pluralité étant telle que définie précédemment. En particulier, le module élémentaire peut comporter une pluralité d’ouvertures d’entrée et une pluralité d’organes court-circuiteur tels que définis ci-dessus respectivement. Chaque ouverture d’entrée de la pluralité peut être conformée pour distribuer le combustible dans une, de préférence unique, chambre de distribution anodique de la pluralité. Chaque organe court-circuiteur peut définir un joint étanche au combustible dans la configuration de court-circuit pour étanchéifier une, par exemple unique, chambre de distribution anodique.In one embodiment, the elementary module defines a plurality of anode distribution chambers, each of said anode chambers of the plurality being as defined above. In particular, the elementary module may include a plurality of input openings and a plurality of short-circuiting members as defined above respectively. Each inlet opening of the plurality can be shaped to distribute the fuel in a, preferably single, anodic distribution chamber of the plurality. Each short-circuiting member can define a fuel-tight seal in the short-circuit configuration to seal a, for example single, anode distribution chamber.

De préférence, dans la configuration de production électrique et/ou dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur est logé dans la chambre de distribution anodique.Preferably, in the electrical production configuration and / or in the short-circuit configuration, the short-circuiting member is housed in the anode distribution chamber.

Le passage de la configuration électrique à la configuration de court-circuit est de préférence irréversible.The transition from the electrical configuration to the short-circuit configuration is preferably irreversible.

Par « changement de forme » de l’organe court-circuiteur, on entend qu’au moins une dimension de l’organe court-circuiteur, par exemple sa longueur et/ou son épaisseur, est modifiée lors du passage de la configuration de production électrique à la configuration de court-circuit. Un mouvement de corps rigide par rotation ou translation de l’organe court-circuiteur, sans déformation de l’organe court-circuiteur, ne caractérise pas un changement de forme. Par exemple, un transistor, en particulier un transistor à effet de champ, utilisé en tant qu’organe court-circuiteur ne subit aucun changement de forme pour mettre en œuvre un court-circuitage.By “change of shape” of the short-circuiting member, it is meant that at least one dimension of the short-circuiting member, for example its length and / or its thickness, is modified during the passage from the production configuration electric to short circuit configuration. A rigid body movement by rotation or translation of the short-circuiting member, without deformation of the short-circuiting member, does not characterize a change in shape. For example, a transistor, in particular a field effect transistor, used as a short-circuiting member does not undergo any change in shape to implement a short-circuiting.

En particulier, le changement de forme peut être opéré par une déformation plastique à l’état solide de l’organe court-circuiteur. En variante, l’organe court-circuiteur peut comporter un matériau polymère électriquement conducteur et le changement de forme peut être opéré par un passage d’un état vitreux à un état caoutchoutique de l’organe courtcircuiteur. En variante, l’organe court-circuiteur peut être un matériau à mémoire de forme, et le changement de forme à l’état solide de l’organe court-circuiteur est opéré par chauffage de l’organe court-circuiteur.In particular, the change in shape can be effected by a plastic deformation in the solid state of the short-circuiting member. As a variant, the short-circuiting member can comprise an electrically conductive polymer material and the change in shape can be effected by passing from a vitreous state to a rubbery state of the short-circuiting member. As a variant, the short-circuiting member can be a shape memory material, and the change in shape to the solid state of the short-circuiting member is effected by heating the short-circuiting member.

De préférence, le changement de forme de l’organe court-circuiteur est opéré par une fusion, de préférence suivie d’une solidification, de l’organe court-circuiteur. L’organe court-circuiteur peut ainsi être conçu en un matériau choisi pour sa température de fusion adaptée aux contraintes thermiques résultant de la production du courant électrique dans la configuration de production électrique.Preferably, the change in shape of the short-circuiting member is effected by a fusion, preferably followed by solidification, of the short-circuiting member. The short-circuiting member can thus be made of a material chosen for its melting temperature adapted to the thermal stresses resulting from the production of electric current in the configuration of electric production.

De préférence, l’organe court-circuiteur comporte pour plus de 50 % de sa masse, de préférence pour plus de 90 % de sa masse, de préférence pour 100 % de masse, un métal ou, de préférence, un alliage métallique.Preferably, the short-circuiting member comprises for more than 50% of its mass, preferably for more than 90% of its mass, preferably for 100% of mass, a metal or, preferably, a metal alloy.

De préférence, l’alliage métallique comporte au moins 20,0%, de préférence au moins 30,0 %, voire au moins 50,0 % d’un métal choisi parmi le bismuth, le plomb, l’étain, le zirconium, l’indium et leurs mélanges, en pourcentages en masse sur la base de la masse de l’alliage métallique. De préférence, l’alliage métallique présente une température inférieure à la température à partir de laquelle les autres constituants du module élémentaire se dégradent.Preferably, the metal alloy comprises at least 20.0%, preferably at least 30.0%, or even at least 50.0% of a metal chosen from bismuth, lead, tin, zirconium, indium and their mixtures, in percentages by mass based on the mass of the metal alloy. Preferably, the metal alloy has a temperature below the temperature from which the other constituents of the elementary module degrade.

De préférence, l’alliage métallique comporte entre 30,0 % et 65,0 % de bismuth, en pourcentages en masse sur la base de la masse de l’alliage métallique.Preferably, the metal alloy comprises between 30.0% and 65.0% bismuth, in percentages by mass based on the mass of the metal alloy.

De préférence, le métal ou l’alliage métallique présente une température de fusion comprise entre 50 °C et 300 °C, et de préférence inférieure à 150°C. Le changement de forme de l’organe court-circuiteur est ainsi être opéré sans endommager les autres composants du module élémentaire, notamment ceux qui sont par exemple formés d’un matériau polymère thermoplastique.Preferably, the metal or the metal alloy has a melting temperature between 50 ° C and 300 ° C, and preferably less than 150 ° C. The change in shape of the short-circuiting member is thus carried out without damaging the other components of the elementary module, in particular those which are for example formed from a thermoplastic polymer material.

De préférence, l’alliage métallique est choisi parmi:Preferably, the metal alloy is chosen from:

l’alliage MCP 137, comportant 58% en masse de bismuth et de l’étain, commercialisé par la société 5Nplus, et dont la température de fusion est de 120°C, l’alliage Cerro® 103, commercialisé par la société Métaconcept, et dont la température de fusion est de 103°C, l’alliage de Wood, comportant en masse, 50,0 % de bismuth, 26,7 % de plomb, 13,3 % d’étain et 12,5 % de cadmium, et dont la température de fusion est de 70°C le métal de Newton, comportant en masse, 50,0% de bismuth, 31,25 % de plomb et 18,75 % d’étain, et dont la température de fusion est de 97°C.the MCP 137 alloy, comprising 58% by mass of bismuth and tin, sold by the company 5Nplus, and whose melting temperature is 120 ° C., the Cerro® 103 alloy, sold by the company Metaconcept, and whose melting temperature is 103 ° C, Wood's alloy, comprising by mass, 50.0% bismuth, 26.7% lead, 13.3% tin and 12.5% cadmium , and whose melting temperature is 70 ° C Newton's metal, comprising by mass, 50.0% bismuth, 31.25% lead and 18.75% tin, and whose melting temperature is 97 ° C.

L’organe court-circuiteur est conducteur électrique, c’est-à-dire qu’il présente une résistivité électrique inférieure à 1000 mQ.cm. De préférence, la résistivité électrique de l’organe court-circuiteur est supérieure à 1 mQ.cm. Ainsi, on facilite le changement de forme de l’organe court-circuiteur provenant d’une élévation de température induite par effet Joule.The short-circuiting member is electrically conductive, that is to say that it has an electrical resistivity of less than 1000 mQ.cm. Preferably, the electrical resistivity of the short-circuiting member is greater than 1 mQ.cm. Thus, it facilitates the change in shape of the short-circuiting member originating from a temperature rise induced by the Joule effect.

De préférence, l’organe court-circuiteur est un matériau présentant une enthalpie de fusion supérieure à 1 J.g'1 et/ou inférieure à 200 J.g'1.Preferably, the short-circuiting member is a material having an enthalpy of fusion greater than 1 J.g ' 1 and / or less than 200 J.g' 1 .

De préférence, l’organe court-circuiteur est monolithique. Il peut être de forme variée, aussi bien dans la configuration de production électrique que dans la configuration de court-circuit.Preferably, the short-circuiting member is monolithic. It can be of varied form, as well in the configuration of electric production as in the configuration of short-circuit.

Dans la configuration de production électrique, l’organe court-circuiteur est par exemple un pion cylindrique de révolution ou présentant une forme de pavé droit. La section transverse du pion peut être de forme variée, par exemple rectangulaire ou carrée. De préférence, l’organe court-circuiteur présente une forme générale mince et notamment aplatie. En particulier, il peut présenter un rapport de son épaisseur sur sa longueur inférieur à 0,5, voire inférieur à 0,2, même inférieur à 0,1. De préférence, l’épaisseur de l’organe court-circuiteur est comprise entre 1 pm et 1 mm, de préférence inférieure à 100 pm, voire inférieure à 50 pm. Par « épaisseur » de l’organe court-circuiteur, on comprend la plus petite distance séparant deux faces opposées en regard de l’organe court-circuiteur. L’organe court-circuiteur peut présenter une longueur supérieure à 1 mm et inférieure à 10 cm, par exemple égale à 1 cm, et/ou une largeur comprise entre 0,1 mm et 1 cm, par exemple comprise entre 0,5 mm et 2 mm.In the electrical production configuration, the short-circuiting member is for example a cylindrical counter of revolution or having the shape of a straight block. The cross section of the pin can be of varied shape, for example rectangular or square. Preferably, the short-circuiting member has a generally thin and in particular flattened shape. In particular, it may have a ratio of its thickness over its length of less than 0.5, or even less than 0.2, even less than 0.1. Preferably, the thickness of the short-circuiting member is between 1 μm and 1 mm, preferably less than 100 μm, or even less than 50 μm. By "thickness" of the short-circuiting member is understood the smallest distance separating two opposite faces opposite the short-circuiting member. The short-circuiting member may have a length greater than 1 mm and less than 10 cm, for example equal to 1 cm, and / or a width between 0.1 mm and 1 cm, for example between 0.5 mm and 2 mm.

Dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur peut présenter deux faces parallèles et reliées entre elles par une portion dont au moins une face est courbée. Par exemple, il peut présenter une forme de tonneau, notamment résultant au cours du courtcircuitage du module élémentaire, des forces d’interaction capillaire agissant entre l’organe court-circuiteur en fusion et les autres éléments constitutifs du module élémentaire avec lesquels l’organe court-circuiteur est en contact. En particulier, l’épaisseur de l’organe courtcircuiteur dans la configuration de court-circuit peut être supérieure à l’épaisseur de l’organe court-circuiteur dans la configuration de production électrique. En particulier, l’augmentation de l’épaisseur de l’organe court-circuiteur peut résulter d’effet d’interactions capillaires entre l’organe court-circuiteur et les composants du module élémentaire desquels il est en contact dans la configuration de court-circuit.In the short-circuit configuration, the short-circuiting member can have two parallel faces connected to one another by a portion of which at least one face is curved. For example, it may have a barrel shape, in particular resulting during the short-circuiting of the elementary module, from capillary interaction forces acting between the molten short-circuiting member and the other constituent elements of the elementary module with which the member short-circuiter is in contact. In particular, the thickness of the short-circuiting member in the short-circuit configuration can be greater than the thickness of the short-circuiting member in the electrical production configuration. In particular, the increase in the thickness of the short-circuiting member may result from the effect of capillary interactions between the short-circuiting member and the components of the elementary module of which it is in contact in the short-circuit configuration. circuit.

L’organe court-circuiteur peut présenter une masse supérieure à 0,1 mg et inférieure à 100 mg, notamment inférieure à 10 mg.The short-circuiting member may have a mass greater than 0.1 mg and less than 100 mg, in particular less than 10 mg.

Le module élémentaire peut comporter plusieurs organes court-circuiteur, notamment disposés dans une chambre anodique. On assure ainsi que le court-circuit du module élémentaire soit effectif en augmentant le nombre de contacts physiques et électriques entre l’anode et la cathode.The elementary module can comprise several short-circuiting members, in particular arranged in an anode chamber. This ensures that the short circuit of the elementary module is effective by increasing the number of physical and electrical contacts between the anode and the cathode.

Selon une variante, le module élémentaire peut comporter, dans la configuration de production électrique, une pluralité d’organes court-circuiteur, qui par changement de forme coalescent les uns avec les autres, de manière à former un unique organe courtcircuiteur dans la configuration de court-circuit.According to a variant, the elementary module can comprise, in the configuration of electrical production, a plurality of short-circuiting members, which by change of shape coalesce with each other, so as to form a single short-circuiting member in the configuration of short circuit.

Par ailleurs, dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur relie électriquement l’anode et la cathode. Dans la configuration de court-circuit, l’organe courtcircuiteur peut être en contact avec l’anode et/ou avec la cathode. En variante, il peut être exempt de contact avec l’anode et/ou cathode tout en assurant la connexion électrique entre l’anode et la cathode.Furthermore, in the short circuit configuration, the short circuit member electrically connects the anode and the cathode. In the short-circuit configuration, the short-circuiting member can be in contact with the anode and / or with the cathode. Alternatively, it can be free from contact with the anode and / or cathode while ensuring the electrical connection between the anode and the cathode.

De préférence, le module élémentaire comporte des piste conductrice d’anode et piste conductrice de cathode électriquement conductrices, de préférence au moins partiellement logées dans la chambre de distribution anodique, et reliées électriquement à l’anode et la cathode respectivement. L’organe court-circuiteur est de préférence disposé entre la piste conductrice d’anode et la piste conductrice de cathode. Dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur peut être en contact avec la piste conductrice d’anode et/ou avec la piste conductrice de cathode.Preferably, the elementary module comprises electrically conductive anode conductive tracks and electrically conductive cathode conductive tracks, preferably at least partially housed in the anode distribution chamber, and electrically connected to the anode and the cathode respectively. The short-circuiting member is preferably placed between the anode conductive track and the cathode conductive track. In the short circuit configuration, the short circuit member can be in contact with the anode conductive track and / or with the cathode conductive track.

La piste conductrice d’anode et la piste conductrice de cathode sont de préférence différentes de l’anode et de la cathode respectivement. De préférence, elles sont exemptes de contact avec la membrane électrolytique. La piste conductrice d’anode et la piste conductrice de cathode sont électriquement conductrices, et sont par exemple en cuivre.The anode conductive track and the cathode conductive track are preferably different from the anode and the cathode respectively. Preferably, they are free from contact with the electrolytic membrane. The anode conductive track and the cathode conductive track are electrically conductive, and are for example made of copper.

Au moins une partie de la piste conductrice d’anode et au moins une partie de la piste conductrice de cathode sont disposées à distance de l’anode et de la cathode respectivement. De préférence, dans la configuration de production électrique, l’organe court-circuiteur est à distance de la piste conductrice d’anode et/ou de la piste conductrice de cathode, et dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur est au contact de la piste conductrice d’anode et de la piste conductrice de cathode.At least a portion of the anode conductive track and at least a portion of the cathode conductive track are disposed remote from the anode and the cathode respectively. Preferably, in the electrical production configuration, the short-circuiting member is at a distance from the anode conductive track and / or the cathode conductive track, and in the short-circuit configuration, the short-circuiting member circuit breaker is in contact with the anode conductive track and the cathode conductive track.

Dans la configuration de court-circuit, la distance entre les faces de la piste conductrice d’anode et de la piste conductrice de cathode, toutes deux en contact avec l’organe court-circuiteur, est, de préférence, comprise entre 10 pm et 1000 pm. Ainsi, dans la variante préférée où le changement de forme est opéré par une fusion de l’organe courtcircuiteur, l’émergence de forces capillaires lors de la mise en contact de l’organe court circuiteur avec la piste d’anode et avec la piste de cathode réduit la résistance électrique de contact et assure, le cas échéant, une excellente étanchéité au combustible.In the short-circuit configuration, the distance between the faces of the anode conductive track and the cathode conductive track, both in contact with the short-circuiting member, is preferably between 10 μm and 1000 pm. Thus, in the preferred variant where the change in shape is effected by a fusion of the short-circuiting member, the emergence of capillary forces when the short-circuiting member comes into contact with the anode track and with the track of cathode reduces the electrical contact resistance and ensures, if necessary, an excellent fuel seal.

La piste conductrice d’anode et/ou la piste conductrice de cathode comportent de préférence une zone de contact anodique et/ou une zone de contact cathodique respectivement pour la mise en contact et l’adhésion de l’organe court-circuiteur sur la piste conductrice d’anode et/ou sur la piste conductrice de cathode respectivement dans la configuration de court-circuit. De préférence, la zone de contact anodique et/ou la zone de contact cathodique sont en un matériau mouillable par l’organe court-circuiteur en fusion.The anode conductive track and / or the cathode conductive track preferably comprise an anode contact area and / or a cathode contact area respectively for bringing the short-circuiting member into contact and adhering to the track anode conductor and / or on the cathode conductor track respectively in the short circuit configuration. Preferably, the anodic contact zone and / or the cathodic contact zone are made of a material wettable by the molten short-circuiting member.

De préférence, la zone de contact anodique et/ou la zone de contact cathodique sont disposées en regard de l’organe court-circuiteur selon la configuration de production électrique. Ainsi, au cours du court-circuitage, l’organe court-circuiteur en fusion entre en contact et est ancré en une zone précise de la piste conductrice d’anode et/ou de la piste conductrice de cathode lors du passage de la configuration de production électrique à la configuration de court-circuit.Preferably, the anodic contact zone and / or the cathodic contact zone are arranged facing the short-circuiting member according to the configuration of electrical production. Thus, during the short-circuiting, the molten short-circuiting member comes into contact and is anchored in a precise zone of the anode conductive track and / or of the cathode conductive track during the passage of the configuration of electrical production at short circuit configuration.

La zone de contact anodique et/ou la zone de contact cathodique peuvent être formées par un film métallique disposé en surface de la piste conductrice d’anode, respectivement de la piste conductrice de cathode. Le film métallique peut présenter une épaisseur comprise entre 0,1 pm et 100 pm. Il est de préférence en un métal ou un alliage présentant une température de fusion supérieure à la température de fusion du métal ou de l’alliage constitutif de l’organe court-circuiteur. De préférence, il présente une résistance de contact inférieure à 1 D.cm2. En particulier, le film métallique peut comporter du cuivre. Le film métallique peut être gravé et présenter au moins une structure en relief, par exemple un plot ou une languette.The anodic contact zone and / or the cathodic contact zone can be formed by a metallic film disposed on the surface of the anode conductive track, respectively of the cathode conductive track. The metallic film can have a thickness of between 0.1 μm and 100 μm. It is preferably made of a metal or an alloy having a melting temperature higher than the melting temperature of the metal or of the alloy constituting the short-circuiting member. Preferably, it has a contact resistance of less than 1 D.cm 2 . In particular, the metallic film may include copper. The metal film can be etched and have at least one relief structure, for example a stud or a tongue.

En variante, la zone de contact anodique et/ou la zone de contact cathodique peuvent être obtenues par fonctionnalisation, par exemple par traitement plasma, de la face de la piste conductrice d’anode, respectivement de la piste conductrice de cathode, en regard de l’organe court-circuiteur.As a variant, the anodic contact zone and / or the cathodic contact zone can be obtained by functionalization, for example by plasma treatment, of the face of the anode conductive track, respectively of the cathode conductive track, opposite the short-circuiting member.

De préférence, le module élémentaire comporte une ouverture de sortie pour l’évacuation du combustible de la chambre de distribution anodique, et un organe de confinement définissant un autre joint étanche au combustible pour empêcher la fuite du combustible contenu dans la chambre de distribution anodique hors de ladite chambre dans la configuration de court-circuit. Par ailleurs, l’organe de confinement peut être disposé de sorte que l’ouverture de sortie et la chambre de distribution anodique sont en communication fluidique dans la configuration de production électrique. L’organe de confinement présente de préférence les caractéristiques de l’organe de court-circuitage. En particulier, il peut présenter une forme et des dimensions identiques et/ou être constitué du même matériau que l’organe court-circuiteur.Preferably, the elementary module comprises an outlet opening for the evacuation of the fuel from the anode distribution chamber, and a confinement member defining another fuel-tight seal to prevent the leakage of the fuel contained in the anode distribution chamber outside. of said chamber in the short circuit configuration. Furthermore, the confinement member can be arranged so that the outlet opening and the anode distribution chamber are in fluid communication in the electrical production configuration. The confinement member preferably has the characteristics of the short-circuiting member. In particular, it may have an identical shape and dimensions and / or be made of the same material as the short-circuiting member.

Par ailleurs, le module élémentaire comporte de préférence une enceinte comportant des paroi inférieure et paroi supérieure, de préférence formées chacune d’un matériau électriquement isolant, et espacées l’une de l’autre de manière à définir entre elles, au moins partiellement, la chambre de distribution anodique. La paroi inférieure est de préférence au contact de l’unité d’oxydation, de préférence de l’anode, et est perméable au combustible. La paroi supérieure est étanche au combustible.Furthermore, the elementary module preferably comprises an enclosure comprising lower walls and upper walls, preferably each formed from an electrically insulating material, and spaced from one another so as to define them, at least partially, the anode distribution chamber. The bottom wall is preferably in contact with the oxidation unit, preferably the anode, and is permeable to fuel. The upper wall is fuel tight.

La paroi inférieure et/ou la paroi supérieure sont de préférence de forme planaire. Elles sont de préférence parallèles entre elles.The bottom wall and / or the top wall are preferably planar in shape. They are preferably parallel to each other.

De préférence, la hauteur de la chambre de distribution anodique, définie comme la distance maximale entre les faces en regard des paroi inférieure et paroi supérieure, mesurée normalement auxdites faces, est comprise entre 1 pm et 1000 pm.Preferably, the height of the anode distribution chamber, defined as the maximum distance between the facing faces of the lower wall and upper wall, normally measured on said faces, is between 1 μm and 1000 μm.

L’ouverture d’entrée du combustible peut être ménagée dans la paroi supérieure.The fuel inlet opening can be made in the upper wall.

En particulier, la paroi inférieure peut comporter une portion étanche au combustible exempte de contact avec l’anode, et une portion perméable au combustible au contact de l’anode. Lorsque le combustible est contenu dans la chambre de distribution anodique, il est ainsi guidé au travers de la portion poreuse au combustible vers l’anode. La portion perméable de la paroi inférieure présente, par exemple, une structure d’une mousse poreuse, dans laquelle les pores sont interconnectés et forment un chemin percolant entre les deux faces opposées de la portion perméable.In particular, the bottom wall may include a fuel-tight portion free from contact with the anode, and a fuel-permeable portion in contact with the anode. When the fuel is contained in the anode distribution chamber, it is thus guided through the porous portion of the fuel to the anode. The permeable portion of the bottom wall has, for example, a structure of porous foam, in which the pores are interconnected and form a percolating path between the two opposite faces of the permeable portion.

La paroi inférieure et/ou la paroi supérieure sont formées d’un matériau électriquement isolant, de préférence choisi parmi un polymère, par exemple le polyéthylène, le polynaphtalate d’éthylène, le polycarbonate, le polyamide ou le polyimide, et un matériau composite, par exemple un composite à base de résine epoxy renforcé de fibres de verre tel que le FR4.The lower wall and / or the upper wall are formed from an electrically insulating material, preferably chosen from a polymer, for example polyethylene, ethylene polynaphthalate, polycarbonate, polyamide or polyimide, and a composite material, for example a composite based on epoxy resin reinforced with glass fibers such as FR4.

La paroi inférieure et/ou la paroi supérieure peuvent être multicouche, i.e. formées par une stratification de couches formées de matériaux identiques ou de préférence différents, tels que décrits au paragraphe précédent.The bottom wall and / or the top wall can be multilayer, i.e. formed by a stratification of layers formed from identical or preferably different materials, as described in the preceding paragraph.

La paroi inférieure et la paroi supérieure sont minces. De préférence, le rapport de la plus grande dimension selon laquelle s’étend la paroi inférieure, respectivement la paroi supérieure, sur l’épaisseur de la paroi inférieure, respectivement de la paroi supérieure, est supérieur à 10, de préférence supérieur à 100.The bottom wall and the top wall are thin. Preferably, the ratio of the largest dimension along which the bottom wall, respectively the top wall, extends over the thickness of the bottom wall, respectively of the top wall, is greater than 10, preferably greater than 100.

De préférence, la paroi inférieure et/ou la paroi supérieure présentent une forme d’une plaque, d’épaisseur comprise entre 10 pm et 1000 pm.Preferably, the lower wall and / or the upper wall have the shape of a plate, with a thickness of between 10 μm and 1000 μm.

De préférence, la face de la paroi inférieure et/ou la face de la paroi supérieure définissant la chambre de distribution anodique sont recouvertes, de préférence partiellement, par la piste conductrice d’anode, respectivement, par la piste conductrice de cathode. La piste conductrice d’anode et/ou la piste conductrice de cathode peuvent être imprimées, ou déposées par un procédé issu de la microéléctronique, sur la paroi supérieure et/ou sur la paroi inférieure respectivement. En particulier, la piste conductrice d’anode et/ou la piste conductrice de cathode peuvent définir un réseau de lignes espacées les unes des autres, formant par exemple un quadrillage régulier. L’espace entre les lignes est de préférence exempt de matière, ou alors rempli d’un matériau poreux, pour permettre l’accès du combustible à l’anode.Preferably, the face of the lower wall and / or the face of the upper wall defining the anode distribution chamber are covered, preferably partially, by the anode conductive track, respectively, by the cathode conductive track. The anode conductive track and / or the cathode conductive track can be printed, or deposited by a process derived from microelectronics, on the upper wall and / or on the lower wall respectively. In particular, the anode conductive track and / or the cathode conductive track may define a network of lines spaced from each other, for example forming a regular grid. The space between the lines is preferably free of material, or then filled with a porous material, to allow access of the fuel to the anode.

L’enceinte contient de préférence un empilement multicouche de distribution anodique, logé dans la chambre de distribution anodique, et formé d’au moins un matériau électriquement isolant, par exemple du FR4 gravé comportant des perforations adaptées à laisser passer le combustible, par exemple du dihydrogène, à travers elles. Au moins une couche, de préférence toutes les couches de l’empilement multicouche de distribution anodique sont poreuses au combustible. En particulier, le ou les matériaux formant les couches de l’empilement multicouche de distribution anodique sont poreux au combustible. L’empilement multicouche de distribution permet d’acheminer le combustible jusqu’à l’anode.The enclosure preferably contains a multilayer stack of anodic distribution, housed in the anode distribution chamber, and formed of at least one electrically insulating material, for example engraved FR4 comprising perforations adapted to let the fuel through, for example dihydrogen, through them. At least one layer, preferably all the layers of the multilayer stack of anodic distribution are porous to the fuel. In particular, the material or materials forming the layers of the multilayer stack of anodic distribution are porous to the fuel. The multilayer distribution stack allows fuel to be conveyed to the anode.

L’empilement multicouche de distribution anodique comporte une couche inférieure et une couche supérieure au moins partiellement superposées l’une à l’autre et en contact avec, en particulier collées, sur la paroi inférieure, respectivement sur la paroi supérieure.The multilayer anode distribution stack comprises a lower layer and an upper layer at least partially superimposed on each other and in contact with, in particular glued, on the lower wall, respectively on the upper wall.

Les couches de l’empilement multicouche de distribution anodique peuvent s’étendre chacune selon un plan parallèle au plan selon lequel s’étend la paroi inférieure et/ou la paroi supérieure.The layers of the multilayer anode distribution stack can each extend along a plane parallel to the plane along which the bottom wall and / or the top wall extends.

De préférence, la couche inférieure de l’empilement multicouche de distribution anodique comporte une fenêtre la traversant dans son épaisseur, et débouchant sur l’unité d’oxydation, de sorte à optimiser la surface d’échange entre le combustible et l’unité d’oxydation.Preferably, the lower layer of the multilayer stack of anodic distribution comprises a window passing through it in its thickness, and opening onto the oxidation unit, so as to optimize the exchange surface between the fuel and the unit d 'oxidation.

L’empilement multicouche de distribution anodique peut comporter au moins une couche intermédiaire prise en sandwich, et notamment en contact par chacune de ses faces opposées, avec la couche inférieure et avec la couche supérieure.The multilayer stack of anodic distribution can comprise at least one intermediate layer sandwiched, and in particular in contact by each of its opposite faces, with the lower layer and with the upper layer.

La couche intermédiaire est de préférence disposée à distance de la paroi inférieure et de la paroi supérieure.The intermediate layer is preferably arranged at a distance from the bottom wall and from the top wall.

De préférence, la couche inférieure et/ou la couche intermédiaire et/ou la couche supérieure présentent une épaisseur comprise entre 1 pm et 100 pm. De préférence, l’épaisseur de l’empilement multicouche de distribution anodique est comprise entre 1 pm et 100 pm, de préférence comprise entre 5 pm et 30 pm.Preferably, the lower layer and / or the intermediate layer and / or the upper layer have a thickness of between 1 μm and 100 μm. Preferably, the thickness of the multilayer stack of anodic distribution is between 1 μm and 100 μm, preferably between 5 μm and 30 μm.

L’empilement multicouche de distribution anodique comporte de préférence un évidement le traversant de part en part dans son épaisseur. L’évidement débouche à l’une de ses extrémités sur la paroi inférieure et/ou sur la piste conductrice d’anode et à une extrémité opposée sur la paroi supérieure et/ou sur la piste conductrice de cathode. De préférence, l’évidement s’étend selon une direction normale à la direction selon laquelle s’étend l’empilement multicouche de distribution anodique. Par exemple, l’évidement présente une section transverse à son épaisseur d’aire comprise entre 0,1 mm2 et 100 mm2, par exemple égale à 1 mm2.The multilayer stack of anodic distribution preferably comprises a recess passing through it right through its thickness. The recess opens at one of its ends on the bottom wall and / or on the anode conductive track and at an opposite end on the top wall and / or on the cathode conductive track. Preferably, the recess extends in a direction normal to the direction in which the multilayer stack of anodic distribution extends. For example, the recess has a cross section at its area thickness of between 0.1 mm 2 and 100 mm 2 , for example equal to 1 mm 2 .

L’organe court-circuiteur peut être logé au moins partiellement, voire de préférence totalement dans l’évidement formé dans l’empilement multicouche de distribution anodique.The short-circuiting member can be housed at least partially, or even preferably completely, in the recess formed in the multilayer stack of anode distribution.

Dans la configuration de production électrique, l’organe court-circuiteur peut être au contact de l’empilement multicouche de distribution anodique. Notamment, il peut être en contact avec le bord latéral de l’évidement formé dans l’empilement multicouche de distribution anodique. De préférence, l’organe court-circuiteur est en contact sur plus de 20 %, de préférence sur plus de 40 %, de préférence sur plus de 60 %, de préférence sur plus de 80 %, voire sur toute la surface du bord latéral de la portion de l’évidement formé dans la couche intermédiaire. La couche intermédiaire définit ainsi un support pour maintenir l’organe court-circuiteur dans la chambre de distribution anodique à distance de la piste conductrice d’anode et de la piste conductrice de cathode dans la configuration de production électrique.In the electrical production configuration, the short-circuiting member can be in contact with the multilayer stack of anode distribution. In particular, it may be in contact with the lateral edge of the recess formed in the multilayer stack of anodic distribution. Preferably, the short-circuiting member is in contact over more than 20%, preferably over more than 40%, preferably over more than 60%, preferably over more than 80%, or even over the entire surface of the lateral edge. of the portion of the recess formed in the intermediate layer. The intermediate layer thus defines a support for keeping the short-circuiting member in the anode distribution chamber away from the anode conductive track and the cathode conductive track in the configuration of electrical production.

Par exemple, dans la configuration de production électrique et optionnellement dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur est à distance de la couche inférieure et de la couche supérieure.For example, in the electrical production configuration and optionally in the short-circuit configuration, the short-circuiting member is at a distance from the lower layer and the upper layer.

L’organe court-circuiteur est par exemple déposé dans l’évidement formé dans l’empilement multicouche de distribution anodique par sérigraphie d’une encre comportant le métal ou l’alliage constitutif de l’organe de court-circuitage.The short-circuiting member is, for example, deposited in the recess formed in the multilayer stack of anodic distribution by screen printing of an ink comprising the metal or the alloy constituting the short-circuiting member.

Dans la configuration de court-circuit, de préférence, l’organe court-circuiteur s’étend dans l’évidement entre la paroi inférieure et la paroi supérieure, et peut être en contact avec la piste conductrice d’anode et la piste conductrice de cathode.In the short-circuit configuration, preferably, the short-circuiting member extends in the recess between the bottom wall and the top wall, and can be in contact with the anode conductive track and the conductive track. cathode.

Par ailleurs, au moins une face, de préférence les faces opposées, de la couche intermédiaire peuvent être recouvertes par des pistes de court-circuitage électriquement conductrices. Les pistes de court-circuitage sont configurées pour relier ou relient électriquement, au moins dans la configuration de production électrique, l’organe courtcircuiteur aux bornes d’un générateur de courant électrique adapté à délivrer un courant électrique pour opérer le changement de forme de l’organe court-circuiteur par effet Joule.Furthermore, at least one face, preferably the opposite faces, of the intermediate layer can be covered by electrically conductive short-circuiting tracks. The short-circuiting tracks are configured to connect or electrically connect, at least in the configuration of electrical production, the short-circuiting member at the terminals of an electric current generator adapted to deliver an electric current to effect the change of shape of the 'Joule effect short-circuiting device.

Par ailleurs, l’empilement multicouche de distribution anodique peut comporter un trou le traversant, au moins partiellement, voire de part en part, dans l’épaisseur, et débouchant à une extrémité sur l’ouverture d’entrée pour introduire le combustible. Dans la configuration de production électrique, le trou peut déboucher dans le volume défini par la fenêtre formée dans la couche inférieure. Par ailleurs, le trou peut déboucher sur une cavité formée dans la paroi inférieure et/ou dans l’espaceur. L’ouverture d’entrée, le trou et la cavité s’étendent de préférence selon une même direction, notamment sont coaxiaux. Ainsi, lorsqu’on empile plusieurs modules élémentaires les uns sur les autres, les ouvertures d’entrée, trou et cavité des modules élémentaires de la pile peuvent être alignés, par exemple de sorte à alimenter la pile à combustible en reliant une ouverture d’entrée d’un des modules élémentaires à une unique source de combustible.Furthermore, the multilayer anode distribution stack may include a hole passing through it, at least partially, or even right through, in the thickness, and opening at one end to the inlet opening to introduce the fuel. In the electrical production configuration, the hole can open into the volume defined by the window formed in the lower layer. Furthermore, the hole can lead to a cavity formed in the bottom wall and / or in the spacer. The inlet opening, the hole and the cavity preferably extend in the same direction, in particular are coaxial. Thus, when stacking several elementary modules on top of each other, the inlet openings, hole and cavity of the elementary modules of the cell can be aligned, for example so as to supply the fuel cell by connecting an opening of input of one of the elementary modules to a single fuel source.

Le module élémentaire peut se présenter sous la forme d’un pavé mince, présentant une longueur et/ou une largeur plus de 10 fois, de préférence plus de 50 fois, voire plus de 100 fois supérieure à son épaisseur.The elementary module may be in the form of a thin block, having a length and / or a width more than 10 times, preferably more than 50 times, or even more than 100 times greater than its thickness.

De préférence, l’unité d’oxydation présente une forme d’une plaque s’étendant selon un plan d’extension, de préférence parallèle, voire confondu avec le plan selon lequel s’étend le module élémentaire. De préférence, la paroi supérieure et/ou la paroi inférieure et/ou la paroi interne s’étendent selon un plan parallèle au plan d’extension de l’unité d’oxydation.Preferably, the oxidation unit has the shape of a plate extending along an extension plane, preferably parallel, or even coincident with the plane along which the elementary module extends. Preferably, the upper wall and / or the lower wall and / or the internal wall extend along a plane parallel to the extension plane of the oxidation unit.

Par ailleurs, le module élémentaire peut définir une chambre de distribution cathodique pour contenir l’oxydant, et en communication fluidique avec la cathode. En particulier, la cathode peut définir au moins partiellement une face externe du module élémentaire. De préférence, le module élémentaire comporte un espaceur conformé pour maintenir la cathode à distance d’un support lorsque le module élémentaire repose, notamment sous l’effet de son propre poids sur ledit support. L’espaceur est de préférence formé d’un matériau électriquement isolant.In addition, the elementary module can define a cathode distribution chamber to contain the oxidant, and in fluid communication with the cathode. In particular, the cathode can at least partially define an external face of the elementary module. Preferably, the elementary module comprises a spacer shaped to keep the cathode away from a support when the elementary module rests, in particular under the effect of its own weight on said support. The spacer is preferably made of an electrically insulating material.

Par ailleurs, l’invention concerne une pile à combustible comportant au moins un module élémentaire selon l’invention.Furthermore, the invention relates to a fuel cell comprising at least one elementary module according to the invention.

De préférence, la pile à combustible comporte une pluralité de modules élémentaires connectés électriquement en série ou en parallèle, au moins un, de préférence tous les modules élémentaires de la pluralité étant selon l’invention.Preferably, the fuel cell comprises a plurality of elementary modules electrically connected in series or in parallel, at least one, preferably all of the plurality of elementary modules being according to the invention.

En particulier, la pile à combustible peut comporter au moins dix, voire au moins cinquante, voire même au moins cent modules élémentaires selon l’invention.In particular, the fuel cell can comprise at least ten, even at least fifty, or even at least one hundred elementary modules according to the invention.

La pile à combustible peut comporter plusieurs ensembles de modules élémentaires au sein desquels les modules élémentaires sont reliés électriquement en série, les ensembles de modules élémentaires étant reliés électriquement entre eux en parallèle. En variante, la pile peut comporter plusieurs ensembles de modules élémentaires au sein desquels les modules élémentaires sont reliés électriquement en parallèle, les ensembles de modules élémentaires étant reliés électriquement entre eux en série. Avantageusement, un ensemble de modules élémentaires peut être intégralement court-circuité, sans que cela n’affecte les performances électriques des autres ensembles.The fuel cell can comprise several sets of elementary modules within which the elementary modules are electrically connected in series, the sets of elementary modules being electrically connected to one another in parallel. As a variant, the stack may comprise several sets of elementary modules within which the elementary modules are electrically connected in parallel, the sets of elementary modules being electrically connected to each other in series. Advantageously, a set of elementary modules can be completely short-circuited, without this affecting the electrical performance of the other sets.

La pile à combustible peut comporter un réseau de distribution en combustible pour relier une source de combustible, par exemple un réservoir d’hydrogène, à la chambre anodique de chaque module élémentaire de la pile à combustible.The fuel cell can include a fuel distribution network for connecting a fuel source, for example a hydrogen tank, to the anode chamber of each elementary module of the fuel cell.

Les modules élémentaires peuvent former un agencement régulier, de préférence périodique, selon au moins une, voire au moins deux, voire trois directions, de préférence orthogonales les unes aux autres. Par exemple, les modules élémentaires forment un agencement périodique, selon deux directions, notamment horizontales, orthogonales et selon une direction, notamment verticale, orthogonale aux directions horizontales.The elementary modules can form a regular arrangement, preferably periodic, in at least one, or even at least two, or even three directions, preferably orthogonal to each other. For example, the elementary modules form a periodic arrangement, in two directions, in particular horizontal, orthogonal and in a direction, in particular vertical, orthogonal to the horizontal directions.

De préférence au moins deux, de préférence tous les modules élémentaires sont empilés les uns sur les autres selon une direction d’empilement, notamment verticale, et lesdits modules s’étendent selon un plan normal à la direction d’empilement.Preferably at least two, preferably all the elementary modules are stacked on each other in a stacking direction, in particular vertical, and said modules extend in a plane normal to the stacking direction.

En particulier, au moins un, notamment tous les modules élémentaires de l’empilement peuvent comporter un espaceur tel que décrit ci-dessus. De préférence, deux modules inférieur et supérieur consécutifs de l’empilement sont tels que le module élémentaire inférieur, de préférence la paroi supérieure du module inférieur, définit un support sur lequel repose l’espaceur porté par le module élémentaire supérieur. Un module élémentaire « inférieur » est disposé à une altitude plus basse qu’un module élémentaire « supérieur ». Ainsi, le module élémentaire inférieur, l’espaceur du module élémentaire supérieur et la cathode du module élémentaire supérieur définissent une chambre d’alimentation cathodique du module élémentaire supérieur.In particular, at least one, in particular all the elementary modules of the stack can include a spacer as described above. Preferably, two consecutive lower and upper modules of the stack are such that the lower elementary module, preferably the upper wall of the lower module, defines a support on which rests the spacer carried by the upper elementary module. A “lower” elementary module is placed at a lower altitude than an “upper” elementary module. Thus, the lower elementary module, the spacer of the upper elementary module and the cathode of the upper elementary module define a cathodic supply chamber of the upper elementary module.

En particulier, la pile à combustible peut présenter une forme générale prismatique, de préférence une forme de pavé droit, par exemple cubique.In particular, the fuel cell can have a generally prismatic shape, preferably a straight block shape, for example cubic.

De préférence, la résistance électrique de l’organe court-circuiteur est au moins vingt fois, de préférence au moins cinquante fois inférieure à la résistance électrique de la pile à combustible. De cette façon, le court-circuitage d’un module élémentaire n’induit qu’une faible perte de puissance par effet Joule, peu préjudiciable aux performances électriques de la pile à combustible.Preferably, the electrical resistance of the short-circuiting member is at least twenty times, preferably at least fifty times less than the electrical resistance of the fuel cell. In this way, the short-circuiting of an elementary module induces only a small loss of power by the Joule effect, little detrimental to the electrical performance of the fuel cell.

De préférence, la pile à combustible comporte une unité de court-circuitage configurée pour opérer le changement de forme de l’organe court-circuiteur du module élémentaire de la configuration de production électrique dans la configuration de courtcircuit.Preferably, the fuel cell comprises a short-circuiting unit configured to operate the change in shape of the short-circuiting member of the elementary module of the electrical production configuration in the short-circuit configuration.

De préférence, l’unité de court-circuitage est configurée pour chauffer l’organe court-circuiteur, de préférence par effet Joule, à une température supérieure à la température de fusion de l’organe court-circuiteur.Preferably, the short-circuiting unit is configured to heat the short-circuiting member, preferably by Joule effect, to a temperature higher than the melting temperature of the short-circuiting member.

En particulier, l’unité de court-circuitage peut comporter un générateur de courant électrique dont les bornes sont reliées électriquement à l’organe court-circuiteur. L’organe court-circuiteur agit alors comme une résistance et chauffe au passage du courant, notamment jusqu’à ramollir ou fondre. De préférence, le générateur de courant est configuré pour délivrer une puissance électrique supérieure à 10 mW et, de préférence inférieure à 1000 mW, pendant une durée comprise entre 0,1 s et 5 s.In particular, the short-circuiting unit can include an electric current generator whose terminals are electrically connected to the short-circuiting member. The short-circuiting member then acts as a resistor and heats up with the passage of current, in particular to soften or melt. Preferably, the current generator is configured to deliver an electrical power greater than 10 mW and preferably less than 1000 mW, for a period of between 0.1 s and 5 s.

Le changement de forme de l’organe court-circuiteur peut être activé suite à la détection qu’un module élémentaire est défaillant. De préférence, le module élémentaire comporte une unité de mesure d’une grandeur à contrôler, par exemple choisie parmi un débit de fuite du combustible, la tension entre l’anode et la cathode et une température, et l’unité de court-circuitage est configurée pour :The change in shape of the short-circuiting member can be activated following the detection that an elementary module has failed. Preferably, the elementary module comprises a unit for measuring a quantity to be checked, for example chosen from a fuel leakage rate, the voltage between the anode and the cathode and a temperature, and the short-circuiting unit. is configured for:

recevoir la grandeur à contrôler en provenance de l’unité de mesure, puis effectuer une comparaison de la grandeur à contrôler avec une valeur de contrôle, de sorte à détecter si le module élémentaire est défaillant, et le cas échéant, opérer le changement de forme de l’organe court-circuiteur.receive the quantity to be checked from the measurement unit, then compare the quantity to be checked with a control value, so as to detect whether the elementary module is faulty, and if necessary, change the shape of the short-circuiting device.

L’unité de mesure peut être choisie parmi une sonde de température, un capteur de pression, un tensiomètre et un capteur de déformation.The measurement unit can be chosen from a temperature probe, a pressure sensor, a blood pressure monitor and a deformation sensor.

Selon un premier exemple, l’unité de mesure est une sonde de mesure de température, la grandeur à contrôler est la température de l’unité d’oxydation et la valeur de contrôle est une température maximale de l’unité d’oxydation, par exemple comprise entre 30 et 150 °C. Si le résultat de la comparaison est que la température de l’unité d’oxydation est supérieure ou égale à la température maximale de l’unité d’oxydation, le module élémentaire est détecté comme défaillant et l’unité de court-circuitage opère le changement de forme de l’organe court-circuiteur.According to a first example, the measurement unit is a temperature measurement probe, the quantity to be checked is the temperature of the oxidation unit and the control value is a maximum temperature of the oxidation unit, by example between 30 and 150 ° C. If the result of the comparison is that the temperature of the oxidation unit is greater than or equal to the maximum temperature of the oxidation unit, the elementary module is detected as faulty and the short-circuiting unit operates the change in shape of the short-circuiting member.

Selon un deuxième exemple, l’unité de mesure est un capteur de pression disposé dans la chambre de distribution anodique, la grandeur à contrôler est la pression du combustible dans la chambre de distribution anodique, et la valeur de contrôle est une pression minimale de combustible, par exemple comprise entre 0,1 et 10 bar. Si la pression du combustible dans la chambre de distribution anodique est inférieure à la pression minimale de combustible, ce qui indique une fuite de combustible, le module élémentaire est détecté comme défaillant et l’unité de court-circuitage opère le changement de forme de l’organe court-circuiteur.According to a second example, the measurement unit is a pressure sensor placed in the anode distribution chamber, the quantity to be checked is the pressure of the fuel in the anode distribution chamber, and the control value is a minimum fuel pressure , for example between 0.1 and 10 bar. If the fuel pressure in the anode distribution chamber is lower than the minimum fuel pressure, which indicates a fuel leak, the elementary module is detected as faulty and the short-circuiting unit operates the shape change of l 'short-circuiting device.

Selon un troisième exemple, l’unité de mesure est un tensiomètre, la grandeur à contrôler est la tension électrique entre l’anode et la cathode du module élémentaire, et la valeur de contrôle est une tension minimale de production électrique, par exemple comprise entre 0,3 et 1,2 V. Si la tension entre l’anode et la cathode est inférieure à la tension minimale de production électrique, le module élémentaire est détecté comme défaillant et l’unité de court-circuitage opère le changement de forme de l’organe court-circuiteur.According to a third example, the measurement unit is a tensiometer, the quantity to be checked is the electric voltage between the anode and the cathode of the elementary module, and the control value is a minimum voltage for producing electricity, for example between 0.3 and 1.2 V. If the voltage between the anode and the cathode is lower than the minimum voltage of electrical production, the elementary module is detected as faulty and the short-circuiting unit operates the shape change from the short-circuiting member.

Dans la variante où la pile à combustible comporte une pluralité de modules élémentaires selon l’invention, l’unité de court-circuitage peut être configurée pour opérer le changement de forme des organes court-circuiteur respectifs d’un ensemble de modules élémentaires parmi ladite pluralité de modules élémentaires, dès lors qu’elle détecte un module élémentaire défaillant différent des autres modules élémentaires de l’ensemble. Par exemple, lorsque l’unité de court-circuitage détecte un module élémentaire défaillant, elle peut opérer le changement de forme de tous les modules élémentaires adjacents au module élémentaire défaillant. Ainsi, lorsqu’un module élémentaire est défaillant, par exemple à cause d’un défaut localisé, notamment à cause de gradients thermiques ou hydriques, on prolonge la durée de vie de la pile à combustible en court-circuitant les modules élémentaires qui présentent alors une probabilité de défaillance élevée, par exemple s’ils partagent la même membrane électrolytique que le module élémentaire défaillant.In the variant where the fuel cell comprises a plurality of elementary modules according to the invention, the short-circuiting unit can be configured to effect the change in shape of the respective short-circuiting members of a set of elementary modules among said plurality of elementary modules, as soon as it detects a faulty elementary module different from the other elementary modules of the assembly. For example, when the short-circuiting unit detects a faulty elementary module, it can change the shape of all the elementary modules adjacent to the faulty elementary module. Thus, when an elementary module fails, for example because of a localized fault, in particular because of thermal or water gradients, the life of the fuel cell is prolonged by short-circuiting the elementary modules which then have a high probability of failure, for example if they share the same electrolytic membrane as the faulty elementary module.

L’invention concerne enfin un procédé de court-circuitage, comportant les étapes consistant à disposer d’une pile à combustible selon l’invention dans lequel au moins un module élémentaire est selon la configuration de production électrique, puis à courtcircuiter au moins le module élémentaire en opérant le changement de forme de l’organe court-circuiteur pour disposer le module élémentaire dans la configuration de court-circuit.The invention finally relates to a short-circuiting method, comprising the steps consisting in having a fuel cell according to the invention in which at least one elementary module is according to the configuration of electrical production, then in short-circuiting at least the module elementary by operating the change in shape of the short-circuiting member to arrange the elementary module in the short-circuit configuration.

Le module élémentaire peut être défaillant. De préférence, préalablement à l’étape de court-circuitage du module élémentaire, on mesure une grandeur à contrôler du module élémentaire telle que définie précédemment, on compare ladite grandeur à contrôler à une valeur de contrôle telle que définie précédemment et on détermine ainsi si le module élémentaire est défaillant.The elementary module may be faulty. Preferably, before the step of short-circuiting the elementary module, a quantity to be checked of the elementary module is measured as defined above, the said quantity to be checked is compared to a control value as defined above and it is thus determined whether the elementary module has failed.

La durée de l’étape de court-circuitage peut être inférieure à 1 minute, par exemple inférieure à 10 secondes.The duration of the short-circuiting step can be less than 1 minute, for example less than 10 seconds.

Préalablement à l’étape de court-circuitage, le module élémentaire peut être alimenté en combustible et peut générer un courant électrique. En variante, le courant électrique généré par le module élémentaire peut être nul.Prior to the short-circuiting step, the elementary module can be supplied with fuel and can generate an electric current. As a variant, the electric current generated by the elementary module can be zero.

De préférence, dans une variante où la pile à combustible comporte d’autres modules élémentaires disposés chacun dans la configuration de production électrique, préalablement à l’étape de court-circuitage, on alimente la chambre de distribution anodique de chacun desdits modules élémentaires au moyen d’un débit de combustible.Preferably, in a variant where the fuel cell comprises other elementary modules each arranged in the configuration of electrical production, prior to the short-circuiting step, the anode distribution chamber of each of said elementary modules is supplied by means fuel flow.

Au cours de l’étape de court-circuitage, on peut alimenter la chambre de distribution anodique de chacun desdits modules élémentaires au moyen d’un débit de combustible. En variante, au cours de l’étape de court-circuitage, on peut réduire le débit de combustible, voire cesser d’alimenter en combustible au moins une partie, voire tous les autres modules élémentaires. Les autres modules élémentaires sont alors inaptes à générer un courant électrique.During the short-circuiting step, the anode distribution chamber of each of said elementary modules can be supplied with a fuel flow. As a variant, during the short-circuiting step, it is possible to reduce the fuel flow rate, or even stop supplying fuel to at least some, or even all the other elementary modules. The other elementary modules are then unable to generate an electric current.

L’alimentation en combustible des autres modules élémentaires peut être rétablie postérieurement à l’étape de court-circuitage.The fuel supply of the other elementary modules can be restored after the short-circuiting step.

De préférence, au cours de l’étape de court-circuitage, la pile à combustible est connectée en parallèle à une batterie apte à délivrer un courant supérieur à au moins 80 %, de préférence à au moins 90 %, de préférence égal au courant électrique généré par les autres modules élémentaires préalablement à l’étape de court-circuitage. Ainsi, lorsque la pile à combustible alimente électriquement un appareil électrique, on assure le maintien de l’alimentation en courant de l’appareil électrique au cours de l’étape de court-circuitage.Preferably, during the short-circuiting step, the fuel cell is connected in parallel to a battery capable of delivering a current greater than at least 80%, preferably at least 90%, preferably equal to the current electric generated by the other elementary modules prior to the short-circuiting step. Thus, when the fuel cell electrically supplies an electrical appliance, the current supply of the electrical appliance is maintained during the short-circuiting step.

De préférence, la connexion électrique avec la batterie est coupée postérieurement à l’étape de court-circuitage.Preferably, the electrical connection with the battery is cut after the short-circuiting step.

Par ailleurs, au cours de l’étape de court-circuitage, on peut court-circuiter au moins une partie des autres modules élémentaires de la pile disposés dans la configuration de production électrique. De préférence, on court-circuite ledit module élémentaire et au moins une partie des autres modules élémentaires au cours d’une durée inférieure à 1 minute, voire inférieure à 30 secondes, voire simultanément.Furthermore, during the short-circuiting step, it is possible to short-circuit at least part of the other elementary modules of the battery arranged in the configuration of electrical production. Preferably, said elementary module and at least part of the other elementary modules are short-circuited for a duration of less than 1 minute, or even less than 30 seconds, or even simultaneously.

L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée en référence au dessin annexé, dans lequel :The invention will be better understood on reading the detailed description which follows, given with reference to the appended drawing, in which:

- la figure 1 illustre, en coupe selon un plan comportant une direction verticale, une pile à combustible comportant une pluralité de modules élémentaires étant chacun selon l’invention, etFIG. 1 illustrates, in section along a plane comprising a vertical direction, a fuel cell comprising a plurality of elementary modules each being according to the invention, and

- la figure 2, illustre, en vue en perspective un autre exemple de pile à combustible comportant une pluralité de modules élémentaires étant chacun selon l’invention.- Figure 2 illustrates, in perspective view another example of a fuel cell comprising a plurality of elementary modules each being according to the invention.

Pour des raisons de clarté, les différents éléments sur les figures sont représentés en échelle libre, les dimensions réelles des différentes parties n’étant pas respectées.For reasons of clarity, the different elements in the figures are shown in free scale, the actual dimensions of the different parts not being respected.

Dans l’ensemble du texte, les expressions « compris entre ... et... », « allant de ... à ...» et « variant de ... à ... » sont équivalentes et entendent signifier que les bornes sont incluses, sauf mention contraire.Throughout the text, the expressions "between ... and ...", "ranging from ... to ..." and "varying from ... to ..." are equivalent and mean that terminals are included, unless otherwise stated.

La pile à combustible 5 de la figure 1 comporte trois modules élémentaires 10ac reliés électriquement en série et empilés les uns sur les autres selon une direction d’empilement De verticale. Bien évidemment, la pile à combustible pourrait comporter un seul ou deux ou au moins quatre modules élémentaires. Elle présente une forme générale prismatique formée par la répétition régulière des modules élémentaires le long de la direction d’empilement.The fuel cell 5 of FIG. 1 comprises three elementary modules 10ac electrically connected in series and stacked on one another in a vertical stacking direction D e . Obviously, the fuel cell could comprise a single or two or at least four elementary modules. It has a general prismatic shape formed by the regular repetition of the elementary modules along the stacking direction.

Les trois modules élémentaires de l’empilement sont identiques, à ceci près, comme cela sera détaillé ci-après, que les modules élémentaires inférieur 10c et supérieur 10a de l’empilement sont disposés dans la configuration de production électrique alors que le module élémentaire intermédiaire 10b, pris en sandwich entre les modules élémentaires inférieur et supérieur, est disposé dans la configuration de court-circuit.The three elementary modules of the stack are identical, except that, as will be detailed below, that the lower elementary modules 10c and upper 10a of the stack are arranged in the electrical production configuration while the intermediate elementary module 10b, sandwiched between the lower and upper elementary modules, is arranged in the short-circuit configuration.

Chaque module élémentaire présente une forme générale de pavé mince s’étendant dans un plan horizontal HH. Il comporte une enceinte 15a-c définissant une chambre anodique 20a-c superposée, selon la direction d’empilement à une unité d’oxydation 25a-25c et à un espaceur 30a-b. L’espaceur et l’unité d’oxydation peuvent être collés sur l’enceinte.Each elementary module has a general shape of a thin block extending in a horizontal plane HH. It comprises an enclosure 15a-c defining an anode chamber 20a-c superimposed, in the stacking direction with an oxidation unit 25a-25c and a spacer 30a-b. The spacer and the oxidation unit can be glued to the enclosure.

L’unité d’oxydation s’étend selon un plan horizontal. L’unité d’oxydation comporte une anode 35a-c et une cathode 40a-c prenant en sandwich une membrane électrolytique 45a-c. L’anode d’un module élémentaire est reliée à la cathode du module élémentaire adjacent au moyen d’un connecteur électrique 48, de sorte à assurer la mise en série des modules élémentaires.The oxidation unit extends in a horizontal plane. The oxidation unit comprises an anode 35a-c and a cathode 40a-c sandwiching an electrolytic membrane 45a-c. The anode of an elementary module is connected to the cathode of the adjacent elementary module by means of an electrical connector 48, so as to ensure the placing in series of the elementary modules.

La pile à combustible est reliée électriquement par l’intermédiaire de la cathode du module élémentaire inférieur et par l’intermédiaire de l’anode du module élémentaire supérieur à un moteur électrique 50 qu’elle alimente électriquement. Elle pourrait être reliée à un dispositif électrique autre qu’un moteur, par exemple à la carte mère d’un ordinateur ou d’un téléphone.The fuel cell is electrically connected via the cathode of the lower elementary module and via the anode of the upper elementary module to an electric motor 50 which it supplies electrically. It could be connected to an electrical device other than a motor, for example to the motherboard of a computer or telephone.

L’anode et la cathode sont configurées pour oxyder le combustible, respectivement réduire l’oxydant. Le combustible peut être choisi parmi le dihydrogène, le méthanol et leurs mélanges. De préférence, le combustible est le dihydrogène. De préférence, l’oxydant est le dioxygène, et de préférence, le dioxygène de l’air.The anode and cathode are configured to oxidize the fuel, respectively to reduce the oxidant. The fuel can be chosen from dihydrogen, methanol and their mixtures. Preferably, the fuel is dihydrogen. Preferably, the oxidant is dioxygen, and preferably, dioxygen from air.

La membrane électrolytique est par exemple formée d’au moins un polymère fluoré et/ou d’un polymère perfluoré, par exemple de Nafion® commercialisé par la société DuPont de Nemours. Par ailleurs, elle peut présenter une épaisseur comprise entre 8 pm et 225 pm.The electrolytic membrane is for example formed from at least one fluoropolymer and / or from a perfluorinated polymer, for example from Nafion® sold by the company DuPont de Nemours. Furthermore, it can have a thickness of between 8 μm and 225 μm.

L’espaceur 30a-b fait saillie verticale selon la direction De de l’unité d’oxydation et notamment de la cathode. L’espaceur repose sur le module élémentaire voisin disposé en dessous. Il peut notamment être fixé, en particulier collé sur l’enceinte du module élémentaire voisin. L’espaceur maintient la cathode à distance du module élémentaire voisin. Il définit ainsi avec la cathode le module élémentaire voisin une chambre d’alimentation cathodique 55a-b entre la cathode et le module élémentaire voisin. La chambre d’alimentation cathodique débouche hors de la pile à combustible, à une de ses extrémités par une ouverture d’entrée d’oxydant 60a-b. L’oxydant, par exemple du dioxygène de l’air, peut ainsi être acheminé au travers de l’ouverture d’entrée d’oxydant dans la chambre d’alimentation cathodique pour alimenter la cathode en oxydant.The spacer 30a-b projects vertically in the direction D e of the oxidation unit and in particular of the cathode. The spacer rests on the neighboring elementary module arranged below. It can in particular be fixed, in particular glued to the enclosure of the neighboring elementary module. The spacer keeps the cathode away from the neighboring elementary module. It thus defines with the cathode the neighboring elementary module a cathode supply chamber 55a-b between the cathode and the neighboring elementary module. The cathode feed chamber opens out of the fuel cell, at one of its ends through an oxidant inlet opening 60a-b. The oxidant, for example dioxygen from the air, can thus be conveyed through the oxidant inlet opening in the cathode supply chamber to supply the cathode with oxidant.

L’enceinte comporte une paroi inférieure 65a-c et une paroi supérieure 70a-c qui présentent chacune une forme générale de plaque mince. La paroi inférieure et la paroi supérieure sont parallèles l’une à l’autre, et s’étendent dans un plan horizontal.The enclosure has a lower wall 65a-c and an upper wall 70a-c which each have a general shape of a thin plate. The bottom wall and the top wall are parallel to each other, and extend in a horizontal plane.

Elles sont maintenues espacées l’une de l’autre d’une distance d, selon la direction d’empilement. La paroi supérieure et la paroi inférieure définissent ainsi une chambre de distribution anodique 75a-c. Par ailleurs, elles sont formées chacune d’un matériau électriquement isolant, par exemple un polymère électriquement isolant.They are kept spaced apart from each other by a distance d, in the stacking direction. The upper wall and the lower wall thus define an anode distribution chamber 75a-c. Furthermore, they are each formed from an electrically insulating material, for example an electrically insulating polymer.

La paroi inférieure présente une portion perméable au combustible 80a-c au contact de l’anode et une portion étanche au combustible 85a-c exempte de contact avec l’anode. La paroi supérieure est en un matériau imperméable au combustible et comporte une ouverture 90a-c la traversant dans son épaisseur pour introduire le combustible dans la chambre de distribution anodique. Elle comporte par ailleurs une sortie non représentée, par laquelle l’excès en combustible est évacué de la chambre de distribution anodique. Ainsi, le combustible introduit, par exemple sous pression, dans la chambre de distribution anodique atteint l’anode où il est réduit, et l’excès de combustible est évacué hors de la chambre.The bottom wall has a fuel-permeable portion 80a-c in contact with the anode and a fuel-tight portion 85a-c free from contact with the anode. The upper wall is made of a material impermeable to fuel and has an opening 90a-c passing through it in its thickness to introduce the fuel into the anode distribution chamber. It also has an outlet, not shown, through which excess fuel is removed from the anode distribution chamber. Thus, the fuel introduced, for example under pressure, into the anode distribution chamber reaches the anode where it is reduced, and the excess fuel is evacuated from the chamber.

La face de la paroi inférieure et la face de la paroi supérieure en regard de la chambre de distribution anodique sont recouvertes par une piste conductrice d’anode 95a-c reliée électriquement à l’anode et par une piste conductrice de cathode lOOa-c reliée électriquement à la cathode, respectivement.The face of the lower wall and the face of the upper wall opposite the anode distribution chamber are covered by an anode conductor track 95a-c electrically connected to the anode and by a cathode conductor track 100a-c connected electrically at the cathode, respectively.

Par ailleurs, l’enceinte contient de préférence un empilement multicouche de distribution anodique 105a-c logé dans la chambre de distribution anodique. Dans l’exemple illustré, l’empilement multicouche de distribution anodique est formé en succession d’une couche inférieure llOa-c collée sur l’anode, d’une couche intermédiaire 115a-c et d’une couche supérieure 120a-c collée sur la cathode. La couche inférieure et la couche supérieure et la couche intermédiaire sont superposées les unes aux autres. Elles sont chacune formées d’un matériau poreux et électriquement isolant.Furthermore, the enclosure preferably contains a multilayer anode distribution stack 105a-c housed in the anode distribution chamber. In the example illustrated, the multilayer stack of anodic distribution is formed in succession by a lower layer 110a-c bonded to the anode, an intermediate layer 115a-c and an upper layer 120a-c bonded to the cathode. The lower layer and the upper layer and the intermediate layer are superimposed on each other. They are each formed of a porous and electrically insulating material.

Les couches de l’empilement multicouche de distribution anodique s’étendent chacune selon un plan horizontal.The layers of the anodic distribution multilayer stack each extend in a horizontal plane.

La couche inférieure de l’empilement multicouche de distribution anodique comporte une fenêtre 125a-c la traversant dans son épaisseur, et débouchant au travers de la portion poreuse de la paroi inférieure sur l’unité d’oxydation.The lower layer of the multilayer stack of anodic distribution comprises a window 125a-c passing through it in its thickness, and opening through the porous portion of the lower wall onto the oxidation unit.

Dans l’exemple de la figure 1, l’épaisseur d de l’empilement multicouche de distribution anodique est égale à 17 pm.In the example of FIG. 1, the thickness d of the multilayer stack of anodic distribution is equal to 17 μm.

L’empilement multicouche de distribution anodique comporte par ailleurs un trou 130a-c le traversant de part en part dans l’épaisseur. Le trou débouche à une extrémité sur l’ouverture d’entrée pour introduire le combustible et dans la configuration de production électrique, à une autre extrémité dans le volume défini par la fenêtre formée dans la couche inférieure. Par ailleurs, la paroi inférieure et l’espaceur des modules élémentaires supérieur et intermédiaire comportent des cavités 135a-b les traversant selon la direction d’empilement verticale et coaxiales les unes aux autres, de sorte à définir un chemin C d’alimentation en combustible vertical, commun aux trois modules élémentaires de l’empilement.The multilayer anode distribution stack also has a hole 130a-c passing right through it in thickness. The hole opens at one end to the inlet opening to introduce the fuel and in the configuration for electrical production, at another end in the volume defined by the window formed in the lower layer. Furthermore, the bottom wall and the spacer of the upper and intermediate elementary modules have cavities 135a-b passing through them in the vertical stacking direction and coaxial with each other, so as to define a path C for fuel supply vertical, common to the three elementary modules of the stack.

La couche intermédiaire est en contact par chacune de ses faces opposées avec la couche inférieure et avec la couche supérieure. Elle est disposée à distance de la paroi inférieure et de la paroi supérieure.The intermediate layer is in contact by each of its opposite faces with the lower layer and with the upper layer. It is arranged at a distance from the bottom wall and from the top wall.

Par ailleurs, l’empilement multicouche de distribution anodique comporte un évidement 140a-c le traversant de part en part dans son épaisseur et s’étendant selon la direction d’empilement. L’évidement présente une section carrée de lxl mm2. D’autres formes et aires de section sont toutefois envisageables. L’empilement multicouche de distribution anodique débouche à l’une de ses extrémités sur la paroi inférieure et sur la piste conductrice d’anode et à son extrémité opposée sur la paroi supérieure et sur la piste conductrice de cathode.Furthermore, the anode distribution multilayer stack has a recess 140a-c passing right through it in its thickness and extending in the stacking direction. The recess has a square section of lxl mm 2 . Other shapes and cross-sectional areas are however possible. The multilayer anode distribution stack opens at one of its ends on the bottom wall and on the anode conductive track and at its opposite end on the top wall and on the cathode conductive track.

Le module élémentaire comporte un organe court-circuiteur 150a-c logé dans l’évidement formé dans l’empilement multicouche de distribution anodique. L’organe courtcircuiteur est formé d’un alliage MCP 137. D’autres matériaux, et notamment alliages tels que décrits précédemment, peuvent être envisagés.The elementary module comprises a short-circuiting member 150a-c housed in the recess formed in the multilayer stack of anodic distribution. The short-circuiting member is formed from an MCP 137 alloy. Other materials, and in particular alloys as described above, can be envisaged.

Dans la configuration de production électrique, comme cela peut être observé sur le module élémentaire inférieur 10c et sur le module élémentaire supérieur 10a de la figure 1, l’organe court-circuiteur est contact de l’empilement multicouche de distribution anodique sur toute la surface 155 de la portion du bord latéral de l’évidement définie par la couche intermédiaire. La couche intermédiaire définit ainsi un support pour maintenir l’organe court-circuiteur dans la chambre de distribution anodique à distance de la piste conductrice d’anode et de la piste conductrice de cathode dans la configuration de production électrique. Dans la configuration de production électrique, l’épaisseur ep de l’organe courtcircuiteur est égale à 10 pm.In the electrical production configuration, as can be observed on the lower elementary module 10c and on the upper elementary module 10a in FIG. 1, the short-circuiting member is in contact with the multilayer stack of anodic distribution over the entire surface. 155 of the portion of the lateral edge of the recess defined by the intermediate layer. The intermediate layer thus defines a support for keeping the short-circuiting member in the anode distribution chamber at a distance from the anode conductive track and the cathode conductive track in the configuration of electrical production. In the electrical production configuration, the thickness e p of the short-circuiting member is equal to 10 μm.

Par ailleurs, dans la configuration de production électrique et dans la configuration de court-circuit comme observé sur le module élémentaire intermédiaire, l’organe court-circuiteur est à distance de la couche inférieure et de la couche supérieure.Furthermore, in the electrical production configuration and in the short-circuit configuration as observed on the intermediate elementary module, the short-circuiting member is at a distance from the lower layer and from the upper layer.

Dans la configuration de court-circuit, comme cela est observé pour le module élémentaire intermédiaire 10b de la figure 1, l’organe court-circuiteur s’étend dans l’évidement 140b entre la paroi inférieure et la paroi supérieure. Il est en contact avec la paroi inférieure 65b et la paroi supérieure 70b, et forme ainsi un pont de liaison électrique d’épaisseur ecc entre l’anode et la cathode définissant un court-circuit du module élémentaire. L’unité d’oxydation du module élémentaire court-circuité est alors inapte à la génération d’électricité. Ainsi, le courant électrique généré par le module élémentaire inférieur 10c transite directement de l’anode 35c dudit module vers la cathode 40a du module élémentaire supérieur en étant conduit successivement par la piste conductrice de cathode 100b, l’organe court-circuiteur 150b, la piste conductrice d’anode 95b du module élémentaire intermédiaire et le connecteur électrique 48. L’épaisseur de l’organe court-circuiteur ecc est alors de 17 pm, pour une section transverse d’aire égale à 1,1 mm2. La résistance de l’organe courtcircuiteur est alors de 10 mQ. En outre, comme observé sur la figure 1, l’organe courtcircuiteur définit alors un joint hermétique étanche au combustible empêchant le flux de combustible Fx introduit par l’ouverture d’entrée d’atteindre la chambre de distribution anodique et l’anode.In the short-circuit configuration, as observed for the intermediate elementary module 10b in FIG. 1, the short-circuiting member extends in the recess 140b between the bottom wall and the top wall. It is in contact with the lower wall 65b and the upper wall 70b, and thus forms an electrical connection bridge of thickness e cc between the anode and the cathode defining a short circuit of the elementary module. The oxidation unit of the short-circuited elementary module is then incapable of generating electricity. Thus, the electric current generated by the lower elementary module 10c passes directly from the anode 35c of said module to the cathode 40a of the upper elementary module, being successively led by the cathode conductive track 100b, the short-circuiting member 150b, the anode conductive track 95b of the intermediate elementary module and the electrical connector 48. The thickness of the short-circuiting member e cc is then 17 μm, for a cross section of area equal to 1.1 mm 2 . The resistance of the short-circuiting member is then 10 mQ. In addition, as observed in FIG. 1, the short-circuiting member then defines a fuel-tight hermetic seal preventing the flow of fuel Fx introduced by the inlet opening from reaching the anode distribution chamber and the anode.

La piste conductrice d’anode et la piste conductrice de cathode comportent des zone de contact anodique (157a-c) et zone de contact cathodique (158a-c), qui sont superposées avec et en regard de l’organe court-circuiteur, selon la direction verticale.The anode conductive track and the cathode conductive track include anode contact area (157a-c) and cathode contact area (158a-c), which are superimposed with and facing the short-circuiting member, according to the vertical direction.

Le module élémentaire comporte en outre des pistes de court-circuitage 160a-c électriquement conductrices disposées sur les faces opposées de la couche intermédiaire.The elementary module also comprises electrically conductive short-circuiting tracks 160a-c arranged on the opposite faces of the intermediate layer.

Afin d’opérer le passage de la configuration de production électrique à la configuration de court-circuit, la pile à combustible comporte une unité de court-circuitage 170. L’unité de court-circuitage comporte un générateur de courant électrique 175. Le générateur électrique est relié à un organe court-circuiteur d’un module élémentaire au moyen d’un commutateur électrique 180. La connexion entre l’unité de court-circuitage et les modules élémentaires n’est pas représentée sur la figure 1, par souci de clarté. Dans une variante non représentée, le générateur électrique peut être relié à différents organes courtcircuiteur de différents modules élémentaires. Le générateur électrique peut délivrer un courant électrique d’une intensité telle que l’organe court-circuiteur change de forme par fusion, sous l’effet de l’élévation de température induite par effet Joule lors du passage du courant électrique en son sein. Par exemple, afin de fondre l’organe court-circuiteur du module élémentaire de la figure 1, le générateur électrique est apte à délivrer une puissance électrique de 25 mW pendant une durée de court-circuitage de 1 s.In order to effect the transition from the electrical production configuration to the short-circuit configuration, the fuel cell comprises a short-circuiting unit 170. The short-circuiting unit comprises an electric current generator 175. The generator electric is connected to a short-circuiting member of an elementary module by means of an electrical switch 180. The connection between the short-circuiting unit and the elementary modules is not shown in FIG. 1, for the sake of clarity. In a variant not shown, the electric generator can be connected to different short-circuiting members of different elementary modules. The electric generator can deliver an electric current of an intensity such that the short-circuiting member changes shape by fusion, under the effect of the rise in temperature induced by the Joule effect during the passage of the electric current within it. For example, in order to melt the short-circuiting member of the elementary module of FIG. 1, the electric generator is capable of delivering an electrical power of 25 mW for a short-circuiting duration of 1 s.

Le commutateur relie électriquement le générateur électrique au module élémentaire défaillant et isole électriquement les autres modules élémentaires de la pile à combustible. En variante, il peut relier le générateur électrique à un ensemble de modules élémentaires de la pile à combustible, de sorte que lorsque l’unité de court-circuitage détecte un module élémentaire défaillant, le générateur délivre un courant électrique à chaque organe court-circuiteur des modules élémentaires de l’ensemble pour les court-circuiter.The switch electrically connects the electric generator to the faulty elementary module and electrically isolates the other elementary modules from the fuel cell. Alternatively, it can connect the electric generator to a set of elementary modules of the fuel cell, so that when the short-circuiting unit detects a faulty elementary module, the generator delivers an electric current to each short-circuiting member elementary modules of the assembly to short-circuit them.

L’unité de court-circuitage opère le changement de forme de l’organe courtcircuiteur lorsqu’un module élémentaire est détecté comme défaillant. A cette fin, la pile à combustible comporte une unité de mesure d’une grandeur à contrôler. Dans l’exemple de la figure 1, l’unité de mesure est un capteur de pression 165a-c disposé dans la chambre de distribution anodique. Elle mesure la pression de combustible dans la chambre de distribution anodique, et envoie la valeur de la pression mesurée à l’unité de court-circuitage qui la reçoit et la compare à une pression minimale de combustible. Si la pression de dihydrogène devient inférieure à la pression de combustible dans la chambre de distribution anodique, l’unité de court-circuitage identifie le module élémentaire comme défaillant et commande le générateur électrique pour opérer le changement de forme de l’organe courtcircuiteur défaillant.The short-circuiting unit operates the change in shape of the short-circuiting device when an elementary module is detected as faulty. To this end, the fuel cell includes a unit of measurement of a quantity to be checked. In the example in FIG. 1, the measurement unit is a pressure sensor 165a-c arranged in the anode distribution chamber. It measures the fuel pressure in the anode distribution chamber, and sends the value of the pressure measured to the short-circuiting unit which receives it and compares it with a minimum fuel pressure. If the hydrogen pressure becomes lower than the fuel pressure in the anode distribution chamber, the short-circuiting unit identifies the elementary module as faulty and controls the electric generator to change the shape of the faulty short-circuiting member.

La figure 2 illustre une pile à combustible 5 comportant plusieurs ensembles 200a-d comportant chacun plusieurs modules élémentaires 10 selon l’invention.FIG. 2 illustrates a fuel cell 5 comprising several assemblies 200a-d each comprising several elementary modules 10 according to the invention.

Les ensembles sont superposés et empilés les uns sur les autres au moyen selon une direction d’empilement De verticale.The assemblies are superimposed and stacked on each other by means in a vertical stacking direction D e .

Chaque ensemble comporte des modules élémentaires identiques les uns et autres, présentant chacun une forme de pavé mince s’étendant selon une direction horizontale Dh. Les modules élémentaires sont disposés côte à côte dans un plan horizontal. Ainsi, chaque ensemble présente une forme de pavé mince.Each set includes identical elementary modules, each having a shape of a thin block extending in a horizontal direction Dh. The elementary modules are arranged side by side in a horizontal plane. Thus, each set has a shape of a thin block.

Par ailleurs, au sein d’un ensemble, les modules élémentaires sont reliés électriquement en parallèle les uns aux autres. Les différents ensembles constituant la pile à combustible sont reliés électriquement en série.In addition, within an assembly, the elementary modules are electrically connected in parallel to each other. The various assemblies constituting the fuel cell are electrically connected in series.

Chaque module élémentaire comporte un tensiomètre pour mesurer la tension du module élémentaire.Each elementary module includes a tensiometer to measure the tension of the elementary module.

La pile à combustible comporte une unité de court-circuitage 170 reliée à l’organe court-circuiteur de chaque module élémentaire de la pile à combustible. Lorsque l’unité de court-circuitage détecte que la tension d’un module élémentaire est inférieure à une tension minimale, par exemple égale à 0,3 V, elle procède au court-circuitage du module élémentaire considéré défaillant et de tous les autres modules élémentaires de l’ensemble auquel appartient le module élémentaire défaillant.The fuel cell comprises a short-circuiting unit 170 connected to the short-circuiting member of each elementary module of the fuel cell. When the short-circuiting unit detects that the voltage of an elementary module is less than a minimum voltage, for example equal to 0.3 V, it proceeds to the short-circuiting of the elementary module considered to be faulty and of all the other modules elements of the set to which the faulty elementary module belongs.

Ainsi, on limite le risque d’une défaillance générale de la pile à combustible en court-circuitant l’ensemble qui comporte le module élémentaire défaillant, et qui présente donc la probabilité la plus élevée de défaillance.Thus, the risk of a general failure of the fuel cell is limited by short-circuiting the assembly which includes the faulty elementary module, and which therefore has the highest probability of failure.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, dont les caractéristiques peuvent se combiner au sein de variantes non illustrées.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, the characteristics of which can be combined within variants not illustrated.

Claims (18)

REVENDICATIONS 1. Module élémentaire (lOa-c) d’une pile (5) à combustible, le module élémentaire comportant :1. Elementary module (lOa-c) of a fuel cell (5), the elementary module comprising: une unité d’oxydation (25a-c) configurée pour oxyder un combustible, de préférence du dihydrogène, au moyen d’un oxydant, de préférence du dioxygène, de sorte à générer des électrons, l’unité d’oxydation comportant une anode (35a-c) et une cathode (40a-c) prenant en sandwich une membrane électrolytique (45a-c), et un organe court-circuiteur (150a-c) électriquement conducteur, dépourvu de liaison électrique avec l’anode et/ou avec la cathode selon une configuration de production électrique du module élémentaire, et reliant électriquement l’anode et la cathode selon une configuration de court-circuit du module élémentaire, le module élémentaire étant configuré pour que le passage de la configuration de production électrique à la configuration de court-circuit soit opéré par changement de forme de l’organe court-circuiteur.an oxidation unit (25a-c) configured to oxidize a fuel, preferably dihydrogen, using an oxidant, preferably dioxygen, so as to generate electrons, the oxidation unit comprising an anode ( 35a-c) and a cathode (40a-c) sandwiching an electrolytic membrane (45a-c), and an electrically conductive short-circuiting member (150a-c), devoid of electrical connection with the anode and / or with the cathode according to a configuration of electrical production of the elementary module, and electrically connecting the anode and the cathode according to a configuration of short-circuit of the elementary module, the elementary module being configured so that the passage from the configuration of electrical production to the configuration short-circuit is operated by changing the shape of the short-circuiting member. 2. Module élémentaire selon la revendication 1, dans lequel dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur définit un joint étanche au combustible conformé pour empêcher l’alimentation en combustible de l’unité d’oxydation.2. Elementary module according to claim 1, in which in the short-circuit configuration, the short-circuiting member defines a fuel-tight seal shaped to prevent the supply of fuel to the oxidation unit. 3. Module élémentaire selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, définissant une chambre de distribution anodique (75a-c) pour contenir le combustible et en communication fluidique avec l’anode, le module élémentaire comportant une ouverture d’entrée (90a-c) pour introduire le combustible dans la chambre de distribution anodique et, dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur définissant un joint étanche au combustible pour empêcher le transport du combustible entre l’ouverture d’entrée et la chambre de distribution anodique.3. Elementary module according to any one of claims 1 and 2, defining an anode distribution chamber (75a-c) for containing the fuel and in fluid communication with the anode, the elementary module comprising an inlet opening (90a -c) for introducing the fuel into the anode distribution chamber and, in the short-circuit configuration, the short-circuiting member defining a fuel-tight seal to prevent transport of the fuel between the inlet opening and the anodic distribution chamber. 4. Module élémentaire selon la revendication précédente, dans lequel, dans la configuration de production électrique et/ou dans la configuration de court-circuit, l’organe court-circuiteur est logé dans la chambre de distribution anodique4. Elementary module according to the preceding claim, in which, in the electrical production configuration and / or in the short-circuit configuration, the short-circuiting member is housed in the anode distribution chamber 5. Module élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le changement de forme de l’organe court-circuiteur s’opère par une fusion, de préférence suivie d’une solidification, de l’organe court-circuiteur.5. Elementary module according to any one of the preceding claims, in which the change in shape of the short-circuiting member takes place by a fusion, preferably followed by solidification, of the short-circuiting member. 6. Module élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe court-circuiteur comporte pour plus de 50 % de sa masse, de préférence pour plus de 90 % de sa masse, de préférence pour 100 % de masse, un métal ou, de préférence, un alliage métallique.6. Elementary module according to any one of the preceding claims, in which the short-circuiting member comprises for more than 50% of its mass, preferably for more than 90% of its mass, preferably for 100% of mass, a metal or, preferably, a metal alloy. 7. Module élémentaire selon la revendication précédente, dans lequel l’alliage métallique comporte au moins 20,0% d’un métal choisi parmi le bismuth, le plomb, l’étain, le zirconium, l’indium et leurs mélanges, en pourcentages en masse sur la base de la masse de l’alliage.7. Elementary module according to the preceding claim, in which the metal alloy comprises at least 20.0% of a metal chosen from bismuth, lead, tin, zirconium, indium and their mixtures, in percentages in mass based on the mass of the alloy. 8. Module élémentaire selon la revendication précédente, dans lequel l’alliage métallique comporte entre 30,0 % et 65,0 % de bismuth, en pourcentages en masse sur la base de la masse de l’alliage.8. Elementary module according to the preceding claim, wherein the metal alloy comprises between 30.0% and 65.0% of bismuth, in percentages by mass based on the mass of the alloy. 9. Module élémentaire selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le métal ou l’alliage métallique présente une température de fusion comprise entre 50 °C et 300 °C, et de préférence inférieure à 150°C.9. Elementary module according to any one of claims 6 to 8, in which the metal or the metal alloy has a melting temperature between 50 ° C and 300 ° C, and preferably less than 150 ° C. 10. Module élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant des piste conductrice d’anode (95a-c) et piste conductrice de cathode (lOOa-c) électriquement conductrices, de préférence au moins partiellement logées dans la chambre de distribution anodique et reliées électriquement à l’anode et la cathode respectivement, l’organe court-circuiteur étant de préférence disposé entre la piste conductrice d’anode et la piste conductrice de cathode.10. Elementary module according to any one of the preceding claims, comprising electrically conductive anode conductive tracks (95a-c) and cathode conductive tracks (100a-c), preferably at least partially housed in the anode distribution chamber. and electrically connected to the anode and the cathode respectively, the short-circuiting member being preferably disposed between the anode conductive track and the cathode conductive track. 11. Module élémentaire selon la revendication précédente, l’organe courtcircuiteur étant en contact électrique avec la piste conductrice d’anode et/ou avec la piste conductrice de cathode dans la configuration de court-circuit.11. Elementary module according to the preceding claim, the short-circuiting member being in electrical contact with the anode conductive track and / or with the cathode conductive track in the short-circuit configuration. 12. Module élémentaire selon l’une quelconque des revendications 10 et 11, dans lequel la piste conductrice d’anode et/ou la piste conductrice de cathode comportent une zone de contact anodique (157a-c) et/ou une zone de contact cathodique (158a-c) respectivement pour l’adhésion de l’organe court-circuiteur sur la piste conductrice d’anode et/ou la piste conductrice de cathode respectivement dans la configuration de court-circuit.12. Elementary module according to any one of claims 10 and 11, in which the anode conductive track and / or the cathode conductive track comprise an anode contact area (157a-c) and / or a cathode contact area (158a-c) respectively for the adhesion of the short-circuiting member to the anode conductive track and / or the cathode conductive track respectively in the short-circuit configuration. 13. Module élémentaire selon la revendication précédente, dans lequel la zone de contact anodique et/ou la zone de contact cathodique sont disposées en regard de l’organe court-circuiteur selon la configuration de production électrique.13. Elementary module according to the preceding claim, in which the anode contact zone and / or the cathode contact zone are arranged opposite the short-circuiting member according to the configuration of electrical production. 14. Pile (5) à combustible comportant au moins un module élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes.14. Fuel cell (5) comprising at least one elementary module according to any one of the preceding claims. 15. Pile selon la revendication précédente, comportant une pluralité de modules élémentaires connectés électriquement en série ou en parallèle, au moins un, de préférence tous les modules élémentaires de la pluralité étant selon l’une quelconque des revendications précédentes.15. Battery according to the preceding claim, comprising a plurality of elementary modules electrically connected in series or in parallel, at least one, preferably all the elementary modules of the plurality being according to any one of the preceding claims. 16. Pile à combustible selon l’une quelconque des revendications 14 et 15, comportant une unité de court-circuitage (170) configurée pour opérer le changement de forme de l’organe court-circuiteur du module élémentaire de la configuration de production électrique vers la configuration de court-circuit.16. Fuel cell according to any one of claims 14 and 15, comprising a short-circuiting unit (170) configured to operate the change in shape of the short-circuiting member of the elementary module of the electrical production configuration to short circuit configuration. 17. Pile à combustible selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de court-circuitage est configurée pour chauffer l’organe court-circuiteur, de préférence par effet Joule, à une température supérieure à la température de fusion de l’organe courtcircuiteur.17. Fuel cell according to the preceding claim, in which the short-circuiting unit is configured to heat the short-circuiting member, preferably by Joule effect, at a temperature higher than the melting temperature of the short-circuiting member. . 18. Pile à combustible selon l’une quelconque des revendications 16 et 17, dans laquelle le module élémentaire comporte une unité de mesure (165a-c) d’une grandeur à contrôler, par exemple choisie parmi un débit de fuite du combustible, la tension entre l’anode et la cathode et une température, et l’unité de court-circuitage est configurée pour :18. Fuel cell according to any one of claims 16 and 17, in which the elementary module comprises a measurement unit (165a-c) of a quantity to be checked, for example chosen from a fuel leakage rate, the voltage between the anode and the cathode and a temperature, and the short-circuiting unit is configured for: recevoir la grandeur à contrôler en provenance de l’unité de mesure, puis effectuer une comparaison de la grandeur à contrôler avec une valeur de contrôle, de sorte à détecter si le module élémentaire est défaillant, et le cas échéant, opérer le changement de forme de l’organe court-circuiteur.receive the quantity to be checked from the measurement unit, then compare the quantity to be checked with a control value, so as to detect whether the elementary module is faulty, and if necessary, change the shape of the short-circuiting device.
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