FR3143043A1 - Entretoise pour cellule d’électrolyse de l’eau - Google Patents

Abstract

Entretoise pour cellule d’électrolyse de l’eau La présente invention concerne une entretoise(5) d’une cellule d’électrolyse de l’eau configuré pour supporter un séparateur, comprenant au moins une entrée (7) et une sortie (8) configurées pour permettre une circulation d’eau au sein de la cellule d’électrolyse de l’eau, l’entretoise (5) comprenant un évidement (9) destiné à être occupé par le séparateur et en communication fluidique avec l’entrée (7) et la sortie (8), l’entretoise (5) comprenant en outre au moins une zone de distribution (10) reliant l’une quelconque de l’entrée (7) ou de la sortie (8) à l’évidement (9), caractérisée en ce que la zone de distribution (10) comprend au moins un organe d’écoulement laminaire (14) s’étendant le long d’un bord (17, 18) de l’évidement (9). L’invention concerne également une cellule d’électrolyse comprenant une telle eentretoise (5). (figure 2)

Description

Entretoise pour cellule d’électrolyse de l’eau

D’une manière générale, l’électrolyse est une technique permettant de réaliser des réactions chimiques non-spontanées grâce à l’utilisation d’un courant électrique continu circulant entre deux électrodes placées face à face, appelées anode et cathode, et séparées par un milieu à conduction ionique appelé électrolyte. Les électrodes qui peuvent être massives ou poreuses peuvent être de différents types (par exemple plaques, feuilles, grilles). Chacune des deux demi-réactions nécessite l’utilisation d’un électro-catalyseur destiné à maximiser leur cinétique. Les électro-catalyseurs, constitués en général de matériaux onéreux, sont déposés à la surface de l’anode et de la cathode, sur les faces en contact avec l’électrolyte.

La présente invention se rapporte plus particulièrement au domaine de l’électrolyse de l’eau, qui consiste à dissocier les molécules d’eau en dioxygène et dihydrogène gazeux. Le dioxygène et le dihydrogène formés par électrolyse de l’eau peuvent alors être utilisés comme consommables dans l’industrie chimique. Les réacteurs d’électrolyse de l’eau se présentent sous la forme d’une succession de cellules individuelles, empilées les unes sur les autres, connectées électriquement en série et connectées fluidiquement en parallèle. Les fluides s’écoulent tangentiellement au plan de chaque cellule. Le courant électrique s’écoule selon une direction perpendiculaire au plan des cellules. Les porteurs de charge sont les électrons dans les phases métalliques et des ions dans l’électrolyte. Chaque cellule individuelle d’électrolyse de l’eau est séparée en deux compartiments, appelées structure anodique et structure cathodique. La nature du séparateur utilisé dépend de la technologie d’électrolyse. Il existe par exemple des technologies d’électrolyse utilisant comme séparateur une membrane polymère à conduction cationique (conduction par protons) ou à conduction anionique (conduction par ions hydroxyles). Il existe d’autres technologies qui utilisent des séparateurs thermoplastiques poreux ou des séparateurs céramiques.

Considérons, à titre d’exemple particulier, le cas de l’électrolyse de l’eau liquide selon la technologie dite à électrolyte polymère acide (connue sous l’acronyme anglo-saxon PEM qui signifie proton-exchange membrane ou polymer electrolyte membrane). La membrane polymère, qui a une épaisseur type comprise entre 50 et 250 microns (ou micromètres), est un électrolyte solide, les porteurs de charge ioniques restant confinés à l’intérieur. Les électro-catalyseurs sont déposés sur chacune des deux faces de la membrane. La membrane polymère est donc revêtue de deux couches catalytiques ayant une épaisseur type comprise entre quelques micromètres et quelques dizaines de micromètres. Les deux couches catalytiques forment les deux électrodes de la cellule. De tels assemblages membrane-électro-catalyseurs sont appelés CCM (acronyme anglais signifiant catalyst-coated membrane). Un réacteur d’électrolyse de l’eau, par exemple de type membrane échangeuse de protons, comprend deux puits d’injection d’eau liquide et deux puits de collecte de mélanges biphasiques. Chaque compartiment de chaque cellule possède un point d’entrée d’eau (liquide ou vapeur selon la technologie) alimenté par le puits d’injection et un point de sortie du mélange réactionnel (monophasique ou biphasique selon la technologie) connecté au puits de collecte. Dans le cas le plus simple, l’unique réacteur électrochimique est connecté à deux circuits séparés et fermés de circulation de fluide (électrolyte) : un circuit anodique et un circuit cathodique. Le puits d’injection et le puits de collecte anodiques sont reliés fluidiquement au circuit anodique. Le puits d’injection et le puits de collecte cathodiques sont reliés fluidiquement au circuit cathodique. L’eau liquide circule dans chacun de ces deux circuits à l’aide d’une pompe, selon un sens giratoire intérieur allant du puits d’injection au puits de collecte. Chaque circuit comporte différents blocs fonctionnels, par exemple, un séparateur liquide-gaz qui permet la séparation et la collecte des gaz issus de la réaction, un échangeur thermique qui permet d’extraire la chaleur produite dans les cellules en cours d’électrolyse, un lit de résine qui permet de contrôler la conductivité de l’eau en circulation, une pompe qui assure la circulation d’eau dans le circuit, et différents capteurs de pression, température et débit qui permettent d’asservir le fonctionnement à un automate de contrôle-commande. Il existe des cas plus complexes où plusieurs réacteurs sont interconnectés électriquement et fluidiquement, en série ou en parallèle, chacun d’entre eux possédant un circuit anodique et cathodique individuel ou commun. En fonctionnement, l’eau liquide est injectée à l’aide d’une pompe dans chaque compartiment de chaque cellule et un mélange biphasique (eau liquide et gaz généré dans la cellule en cours d’électrolyse) est collecté à la sortie de chaque compartiment. Un mélange d’eau liquide et de gaz oxygène est collecté à la sortie de la structure anodique et un mélange d’eau liquide et de gaz hydrogène est collecté à la sortie de la structure cathodique. Le flux d’eau liquide qui traverse la structure anodique de chaque cellule sert à la fois à alimenter la réaction d’électrolyse et à refroidir la structure anodique car la réaction de dégagement d’oxygène est exothermique. Le flux d’eau liquide qui traverse la structure cathodique de chaque cellule sert à la fois à collecter le flux d’eau électro-osmotique qui traverse la membrane et à refroidir la cathode car la réaction de dégagement d’hydrogène est exothermique.

L’invention couvre en premier lieu une entretoise d’une cellule d’électrolyse de l’eau configurée pour supporter un séparateur, comprenant au moins une entrée et une sortie configurées pour permettre une circulation d’eau au sein de la cellule d’électrolyse de l’eau, l’entretoise comprenant un évidement destiné à être occupé par le séparateur et en communication fluidique avec l’entrée et la sortie, l’entretoise comprenant en outre au moins une zone de distribution reliant l’une quelconque de l’entrée ou de la sortie à l’évidement, innovante en ce que la zone de distribution comprend au moins un organe d’écoulement laminaire s’étendant le long d’un bord de l’évidement.

La présente invention concerne essentiellement un cadre de préférence en matière thermoplastique injectable, de faible épaisseur, par exemple quelques millimètres, évidé en son milieu, de forme géométrique préférentiellement carrée ou rectangulaire, percé de trous préférentiellement circulaires pour permettre la circulation des fluides, équipé d’injecteurs et de collecteurs permettant l’entrée du fluide du puits d’injection dans le compartiment de cellule et la sortie des fluides réactionnels du compartiment de cellule dans le puits de collecte, équipé de plusieurs joints permettant d’assurer l’étanchéité fluidique entre l’intérieur du réacteur et l’extérieur, et comprenant un ensemble de plots ou dents destinés à assurer une distribution homogène des fluides en écoulement dans chaque compartiment de chaque cellule. En effet, la difficulté pour l’homme de l’art consiste à assurer, en tout point de chaque compartiment de chaque cellule du réacteur d’électrolyse de l’eau, un débit d’eau homogène et constant, de manière à alimenter et refroidir correctement chaque électrode de chaque compartiment de chaque cellule. Lorsqu’aucune précaution particulière n’est prise pour contrôler la répartition fluidique dans les compartiments des cellules, la distribution d’eau à l’intérieur de chaque cellule mais aussi d’une cellule à l’autre n’est pas optimale, c’est-à-dire que le flux d’eau traversant chaque compartiment de chaque cellule est hétérogène et varie d’un endroit à l’autre. Par exemple, dans le cas d’une entretoise rectangulaire munie d’un point d’entrée sur l’un de ses quatre coins et d’un point de sortie diagonalement opposé, le flux d’eau aura tendance à circuler le long du chemin hydraulique le plus court (celui qui présente la résistance hydraulique la plus faible), c’est-à-dire le long de la diagonale de l’entretoise. Dans ce cas, l’eau ne se répartit pas uniformément sur la surface électrochimique active, ce qui entraîne un fonctionnement hétérogène, une perte d’efficacité énergétique et un vieillissement accéléré du réacteur. De plus, le flux d’eau qui circule le long du chemin le plus court est rapide, ce qui tend à créer des turbulences hydrauliques, ce qui perturbe davantage le fonctionnement.

La présente invention décrit une entretoise qui permet de répondre à ces problèmes, et notamment d’assurer une circulation d’eau homogène en tout point de chaque compartiment de chaque cellule d’un module d’électrolyse de l’eau. L’homogénéité de la circulation d’eau permet par ailleurs, de manière indirecte, d’assurer le bon fonctionnement des cellules d’électrolyse dans son ensemble, de par le contrôle des pertes de charge d’injection. Une telle entretoise de cellule d’électrolyse de l’eau est en outre conçue pour pouvoir y loger un séparateur, par exemple une membrane d’électrolyse polymère.

L'entretoise peut être fabriquée en différents matériaux, par exemple des matériaux thermoplastiques pour les applications dites « basse température », comme c’est le cas d’une cellule de type membrane échangeuse de protons ou une cellule de type membrane échangeuse d’anions ou une cellule de type électrolyse alcaline.

L’entretoise selon l’invention est un cadre de préférence en matière thermoplastique injectable de faible épaisseur, préférentiellement de forme carrée ou rectangulaire, comprenant au moins une entrée et une sortie permettant une circulation d’eau au sein de la cellule d’électrolyse de l’eau.

D’une manière avantageuse, l’entrée peut comprendre un injecteur fluidique et un puits d’injection, et la sortie peut comprendre un puits de collecte et un collecteur fluidique. L’entretoise est évidée en son centre et possède un appui périphérique muni d’un joint d’étanchéité sur lequel est pressée le séparateur de manière à séparer la cellule en deux compartiments distincts, anodique et cathodique. L’évidement de l’entretoise est en communication fluidique avec les circuits anodiques et cathodique. L’injecteur fluidique relie en entrée le puits d’injection à la zone de distribution fluidique, éventuellement un par compartiment, et au moins un collecteur fluidique reliant en sortie la zone de distribution fluidique au puits de collecte. L’entretoise est caractérisée en ce que la zone de distribution fluidique comprend au moins un organe d’écoulement laminaire s’étendant le long d’un bord de l’évidement, c’est-à-dire le long de l’un des côtés intérieurs de l’entretoise en contact fluidique avec l’évidement central.

L’organe d’écoulement laminaire génère une pluralité de filets d’eau rectilignes.

Par ailleurs, l’espace de chaque compartiment situé entre les organes d’écoulement laminaire d’entrée et de sortie comporte une grille métallique dont le rôle est d’assurer le contact électrique perpendiculaire au plan des cellules individuelles et aussi de créer une perte de charge fluidique qui va elle aussi concourir à la parallélisation des filets d’eau en circulation dans le compartiment de la cellule.

Grâce à cet ensemble de caractéristiques fluidiques et mécaniques, l’entretoise objet de l’invention va permettre que les flux d’eau en circulation dans les deux compartiments de chaque cellule élémentaire s’écoulent de manière homogène le long de la surface active de chaque compartiment, ce qui assure un fonctionnement homogène et prolonge ainsi la durée de vie de la cellule d’électrolyse tout en maximisant l’efficacité énergétique du réacteur. L’entretoise objet de l’invention permet en outre d’assurer le même niveau d’homogénéité fluidique dans chaque compartiment de chaque cellule d’un réacteur électrochimique, quel que soit leur nombre. Les caractéristiques de l’entretoise sont indépendantes de sa taille. L’entretoise présente en effet des caractéristiques fluidiques, mécaniques et dimensionnelles adaptées à la taille de la cellule d’électrolyse.

L’évidement présent en entrée de chaque compartiment de cellule est agencé en regard de la surface active de la cellule. Après avoir pénétré dans le compartiment de la cellule, le flux d’eau laminaire s’écoule ainsi le long de cet évidement et opère ainsi un refroidissement homogène de la surface active de la cellule, par exemple la surface de l’une des électrodes. Un tel refroidissement se fait par échange de chaleur et la température de l’eau augmente donc au fur et à mesure de son écoulement le long de l’évidement. Le flux d’eau réchauffé sort par la suite de la cellule via la sortie située à l’opposé du point d’entrée.

La zone de distribution fluidique est agencée entre l’entrée et l’évidement et/ou entre l’évidement et la sortie. C’est au sein de la zone de distribution que le débit d’eau est homogénéisé, notamment grâce à l’organe d’écoulement laminaire. Celui-ci est disposé au plus proche de l’évidement. A titre d’exemple, lorsque la zone de distribution est agencée entre l’entrée et l’évidement, l’organe d’écoulement laminaire est disposé le long du bord de l’évidement correspondant au bord par lequel l’eau pénètre dans l’évidement. Cela permet d’avoir un flux d’eau laminaire directement formé dès l’entrée dans l’évidement.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe d’écoulement laminaire comprend une pluralité de dents, dont l’écartement forme des canaux configurés pour mettre en œuvre un écoulement rectiligne de filets d’eau. Autrement dit, les canaux sont formés entre deux dents disjointes. Les canaux sont de dimension réduite afin de créer une perte de charge qui concoure à la répartition homogène du débit d’eau le long du canal d’injection. Un canal est formé par deux dents adjacentes ayant des côtés préférentiellement parallèles ou sensiblement parallèles entre eux. Les dents font obstacle à l’écoulement d’eau et forcent celui-ci à circuler au sein des canaux, afin d’amorcer des lignes de fluide parallèle dans les compartiments. Le flux d’eau issu de l’entrée et/ou de l’évidement est donc réparti dans les différents canaux et ressort de ces derniers sous forme d’écoulement laminaire. D’une manière avantageuse, au moins une partie des canaux est configurée pour être orientée de manière parallèle à une direction d’écoulement du flux d’eau. D’une manière encore plus avantageuse, l’ensemble des canaux est orienté de manière parallèle à la direction d’écoulement du flux d’eau afin de renforcer son homogénéité après avoir traversé l’organe d’écoulement laminaire. Dans cette configuration, l’organe d’écoulement laminaire présente la forme d’un peigne.

Selon une caractéristique de l’invention, les dents de l’organe d’écoulement laminaire sont configurées pour assurer une résistance à l’encontre d’un appui au niveau de l’organe d’écoulement laminaire. En plus d’assurer un écoulement laminaire de l’eau, les dents assurent perpendiculairement au plan de l’entretoise une résistance mécanique compatible avec l’empilement de plusieurs cellules en série, potentiellement jusqu’à plusieurs dizaines voire plusieurs centaines. A titre d’exemple, c’est une hauteur de dent qui assure la résistance requise. En effet, une cellule d’électrolyse est intégrée au sein d’un module d’électrolyse comprenant plusieurs cellules d’électrolyse empilées les unes sur les autres. L’entretoise selon l’invention est donc intégrée au sein de cet empilement et de ce fait est plaquée contre au moins un appui adjacent. Les propriétés mécaniques des dents, notamment leur rigidité et leur résistance à la déformation, sont telles que lesdites dents ne sont pas déformées par l’appui résultant de l’empilement, ce qui permet de conserver les canaux intacts et opérationnels pour rendre le flux d’eau laminaire lorsque le réacteur est fermé et comprimé pour assurer l’étanchéité des cellules. L’appui en regard de l’organe d’écoulement laminaire permet par ailleurs de participer à une délimitation d’une section de passage des canaux.

Selon une caractéristique de l’invention, la zone de distribution comprend une chambre de distribution s’étendant entre l’une quelconque de l’entrée ou de la sortie et l’organe d’écoulement laminaire. La chambre de distribution participe à distribuer le flux d’eau jusqu’à l’ensemble de l’organe d’écoulement laminaire, c’est-à-dire le long du bord de l’évidement. La chambre de distribution assure ainsi que le flux circule par la suite sur l’ensemble de la surface de l’évidement, et donc que le débit d’eau local soit homogène et que le refroidissement de l’électrode se fasse uniformément sur toute sa surface.

Selon une caractéristique de l’invention, la chambre de distribution comprend une pluralité d’organes de déviation. Les organes de déviation peuvent présenter des formes diverses, l’essentiel étant qu’ils fassent obstacle au flux d’eau pour que celui-ci se disperse correctement au sein de l’intégralité de la chambre de distribution, et par la suite s’écoule à travers chaque canal de l’organe d’écoulement, en flux laminaire et de la manière la plus uniforme possible.

Selon une caractéristique de l’invention, la pluralité d’organes de déviation est configurée pour assurer une résistance à l’encontre d’un appui au niveau de la chambre de distribution. Tout comme les dents de l’organe d’écoulement laminaire, les organes de déviation ne sont pas déformés lorsqu’un appui est créé contre la chambre de distribution lors de l’empilement. Des espaces sont ainsi conservés au sein de la chambre de distribution afin que l’eau puisse toujours y circuler et être correctement distribuée.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins un organe de déviation est oblong. Un organe de déviation oblong guide davantage le flux d’eau selon une direction privilégiée. Les organes de déviation oblongs peuvent par exemple présenter une direction principale parallèle au flux d’eau pour favoriser sa laminarité. Les organes de déviation oblongs peuvent tout aussi présenter une direction principale perpendiculaire au flux d’eau afin de faire circuler, au moins partiellement, celui-ci vers les portions de la chambre de distribution les plus éloignées de l’entrée ou de l’évidement, et ainsi favoriser l’homogénéité du flux d’eau.

Selon une caractéristique de l’invention, l’évidement est de forme rectangulaire et présente deux bords longitudinaux et deux bords latéraux, l’organe d’écoulement laminaire étant disposé le long de l’un des bords longitudinaux. Les bords longitudinaux sont parallèles deux à deux, tout comme les bords latéraux. L’organe d’écoulement laminaire est disposé de manière à ce que le flux d’eau traverse l’évidement d’un bord longitudinal à l’autre. Une telle configuration permet au flux d’eau de parcourir l’évidement selon la plus petite dimension. Cela permet au flux d’eau de ne pas être trop réchauffé lors de l’échange de chaleur avec l’électrode en regard de l’évidement.

Selon une caractéristique de l’invention, l’entrée et la sortie s’inscrivent entre deux droites passant par les bords latéraux. Autrement dit, la chambre de distribution est intercalée entre l’organe d’écoulement laminaire et l’entrée ou la sortie, et ce selon une direction latérale définie par les bords latéraux de l’évidement.

Selon une caractéristique de l’invention, l’entrée et la sortie sont agencées symétriquement par rapport à un point central de ladite entretoise. A titre d’exemple, si l’entrée est centrée par rapport aux bords longitudinaux, alors la sortie est également centrée par rapport aux bords longitudinaux. Si l’entrée présente un décalage selon la direction longitudinale par rapport au centre des bords longitudinaux, alors la sortie présente également un décalage selon la direction longitudinale par rapport au centre des bords longitudinaux mais selon un sens opposé au décalage de l’entrée. Dans une telle configuration, un segment s’étendant entre l’entrée et la sortie présente une direction oblique par rapport aux bords longitudinaux et par rapport aux bords latéraux de l’évidement.

Selon une caractéristique de l’invention, la zone de distribution est une première zone de distribution, l’entretoise comprenant une deuxième zone de distribution au moins partiellement symétrique à la première zone de distribution par rapport à un axe médian de l’évidement. L’axe médian présente une direction parallèle à la direction des bords longitudinaux. L’entretoise comprend ainsi deux zones de distribution, dont une entre l’entrée et l’évidement, et une entre l’évidement et la sortie. Chacune des zones de distribution comprend ainsi respectivement un premier organe d’écoulement laminaire et un deuxième organe d’écoulement laminaire s’étendant le long du bord longitudinal délimitant la zone de distribution qui lui est propre. La première zone de distribution comprend par ailleurs une première chambre de distribution s’étendant entre l’entrée et le premier organe d’écoulement laminaire, tandis que la deuxième zone de distribution comprend une deuxième chambre de distribution s’étendant entre le deuxième organe d’écoulement laminaire et la sortie.

Selon une caractéristique de l’invention, l’entretoise comprend une première face et une deuxième face, l’entretoise comprenant une admission et une évacuation configurées pour autoriser une circulation d’eau au sein de la cellule d’électrolyse de l’eau, l’entretoise comprenant en outre au moins une zone de répartition reliant l’une quelconque de l’admission ou de l’évacuation à l’évidement, la zone de distribution étant ménagée dans une épaisseur de l’entretoise en s’ouvrant sur la première face tandis que la zone de répartition est ménagée dans une épaisseur de l’entretoise en s’ouvrant sur la deuxième face. L’évidement à l’intérieur de l’entretoise est séparé en deux compartiments, à savoir une structure anodique et une structure cathodique, la séparation étant assurée par un séparateur. La première face comprend notamment l’entrée, une ou plusieurs chambres de distribution et la sortie. La deuxième face quant à elle comprend notamment l’admission, une ou plusieurs chambres de répartition et l’évacuation.

Le fonctionnement de l’entretoise au niveau de la deuxième face est identique au fonctionnement de l’entretoise au niveau de la première face, c’est-à-dire la mise en œuvre de moyen permettant de répartir et homogénéiser un flux d’eau assurant le refroidissement de l’une des électrodes. Les caractéristiques structurelles des éléments de chaque face peuvent toutefois varier en fonction des conditions de refroidissement et/ou des objectifs de refroidissement.

Selon une caractéristique de l’invention, la zone de répartition comprend au moins un dispositif d’écoulement laminaire s’étendant le long d’un bord de l’évidement. La fonction du dispositif d’écoulement laminaire est identique à celle de l’organe d’écoulement laminaire de la première face, c’est-à-dire homogénéiser le flux d’eau circulant au sein de la zone de répartition.

L’invention couvre également une cellule d’électrolyse de l’eau comprenant une structure anodique, une structure cathodique et un séparateur intercalé entre la structure anodique et la structure cathodique, la cellule d’électrolyse de l’eau comprenant une entretoise telle que décrite précédemment, ladite entretoise soutenant la structure anodique, la structure cathodique et le séparateur. En étant alimentée par un courant électrique, la cellule d’électrolyse permet de former du dihydrogène et du dioxygène à partir d’eau. L’entretoise participe à assurer un refroidissement homogène et équitablement réparti sur l’ensemble d’au moins une surface d’au moins l’une des électrodes de la cellule d’électrolyse.

L’invention couvre également un module d’électrolyse de l’eau comprenant une pluralité de cellules d’électrolyse telle que décrite précédemment, les cellules d’électrolyse étant empilées les unes sur les autres.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

est un schéma représentatif d’une vue en éclatée d’une cellule d’électrolyse de l’eau comprenant une entretoise selon l’invention,

est une vue d’une première face de l’entretoise,

est une vue d’une deuxième face de l’entretoise, opposée à la première face,

est une vue en coupe d’une partie de l’entretoise,

est un schéma d’un module d’électrolyse.

La représente une cellule d’électrolyse 1, plus particulièrement une vue en coupe éclatée montrant l’empilement de composants à l’intérieur de la cellule d’électrolyse 1. La cellule d’électrolyse 1 est parcourue par un courant électrique continu permettant de décomposer l’eau en dioxygène et en dihydrogène.

La cellule d’électrolyse 1 comprend un séparateur 2 intercalé entre une structure anodique 3, ou anode, généralement en titane, et une structure cathodique 4, ou cathode, généralement en titane mais pouvant contenir des composants en carbone, qui sont reliées directement ou indirectement aux bornes positive et négative d’un générateur électrique externe à courant continu, non représenté. A titre d’exemple, le séparateur 2 peut être un assemblage membrane-électro-catalyseurs si la cellule d’électrolyse est une cellule de type membrane échangeuse de protons ou une cellule de type membrane échangeuse d’anions. Dans le cas d’une cellule d’électrolyse alcaline, le séparateur est un diaphragme.

D’une manière générale, l’invention peut s’appliquer également à d’autres types de cellules, telles que les cellules d’électrolyse à oxyde solide.

La structure anodique 3 comprend une plaque bipolaire 31 commune avec une cellule adjacente supérieure, une grille anodique 32 et un composant poreux anodique 33 constitué en général de particules ou de fibres de titane frittées entre elles sous vide. La structure anodique 3 peut également comprendre des moyens de fixation 34 adaptés à la forme de la cellule d’électrolyse 1 et qui permettent la fixation de la plaque bipolaire 31, de la grille 32 et du composant poreux 33. Ces trois éléments constitutifs de la structure anodique 3 permettent d’optimiser la conduction électrique, la résistance mécanique et concourent à une bonne distribution fluidique. La structure cathodique 4 comprend également une deuxième plaque bipolaire 41 commune avec une cellule adjacente inférieure, une grille cathodique 42 et un composant poreux cathodique 43 de même nature que le composant poreux anodique 33 ou alors en carbone, tous ces composants présentant les mêmes propriétés que les éléments intégrés à la structure anodique 3. Lorsque la cellule d’électrolyse 1 est en fonctionnement, c’est-à-dire traversée par un courant continu, la cellule d’électrolyse 1 dégage de la chaleur. La structure anodique 3 et la structure cathodique 4 chauffent par effet Joule de même que la membrane polymère du séparateur 2 du fait de sa conduction ionique. Les couches catalytiques du séparateur 2 produisent également de la chaleur. La cellule d’électrolyse 1 doit donc être refroidie en continue de manière à maintenir sa température en deçà d’une valeur maximale, qui dépend de la nature chimique de la membrane du séparateur 2, typiquement inférieure à 100°C, afin de prolonger leur durée de vie et d’éviter un endommagement précoce. Pour ce faire, un circuit d’eau non représenté permet une circulation d’eau traversant au moins la structure anodique ou la structure cathodique afin de la ou les refroidir. La cellule d’électrolyse 1 comprend par ailleurs une entretoise 5 supportant en son milieu le séparateur 2. La structure anodique 3 et la structure cathodique 4 s’insèrent dans un évidement au centre de l’entretoise 5. Les plaques bipolaires 31 et 41 viennent coiffer l’entretoise 5 et maintiennent en place et en contact les uns avec les autres les éléments constitutifs de la structure anodique 3 et de la structure cathodique 4. Ainsi, les composants poreux anodique 33 et cathodique 43 sont en contact avec les couches catalytiques du séparateur 2. L’entretoise 5 participe également à la circulation de l’eau dans chacun des deux compartiments, afin d’alimenter la réaction en eau et d’assurer le refroidissement des électrodes tel que cela sera décrit en détails par la suite. La cellule d’électrolyse 1 peut par ailleurs reposer sur une plaque de support 6.

La est une représentation de l’entretoise 5 vue du dessus, c’est-à-dire vue selon une direction perpendiculaire au plan de la cellule d’électrolyse 1. Cette représentation est une vue de la face anodique. Plus précisément, la représente une première face 51 de l’entretoise 5, ici la face anodique de l’entretoise.

L’entretoise 5 est un élément volumique parallélépipèdique à base carrée ou rectangulaire. Le plan principal s’étend selon une première direction appelée direction longitudinale L1 et selon une deuxième direction appelée direction latérale L2. L’épaisseur du cadre s’étend selon une direction perpendiculaire au plan principal. L’entretoise 5 comprend deux orifices traversants, une entrée 7 de fluide et une sortie 8 de fluide. Préférentiellement, dans le cadre de la cellule d’électrolyse 1, l’entrée 7 comprend un injecteur fluidique et un puits d’injection, et la sortie 8 comprend un puits de collecte et un collecteur, par exemple géométriquement opposé à l’injecteur fluidique. Dans un réacteur d’électrolyse constitué par l’empilement de plusieurs cellules d’électrolyse individuelles telles que représentées sur la , l’empilement d’entretoises 5 forme les puits d’injection et de collecte. L’eau circulant dans le puits d’injection pénètre dans la structure de l’entretoise 5. Le mélange biphasique, c’est-à-dire un mélange d’eau et d’oxygène ou d’hydrogène, quitte ensuite le compartiment de l’entretoise 5 et rejoint le puits de collecte composant la sortie 8. L’entrée 7 et son injecteur et la sortie 8 et son collecteur assurent respectivement l’entrée de l’eau et la sortie du mélange biphasique. L’entrée 7 et la sortie 8 permettent donc à l’eau d’entrer et de sortir de la cellule d’électrolyse afin d’alimenter et de refroidir cette dernière. L’entretoise 5 comprend également l’évidement 9, évoqué en , et destiné à être rempli notamment par le séparateur et par les structures anodique et cathodique de la cellule d’électrolyse. Ainsi, lorsque l’eau pénètre et circule au sein de la cellule d’électrolyse, elle s’écoule de manière parallèle au plan principal, formé par la direction longitudinale L1 et la direction latérale L2 du séparateur, l’évidement 9 étant en communication fluidique à la fois avec l’entrée 7 et avec la sortie 8. L’entretoise 5 comprend par ailleurs au moins une zone de distribution 10 intercalée entre l’évidement 9 et l’une quelconque de l’entrée 7 ou de la sortie 8. La zone de distribution 10 assure une connexion fluidique entre l’entrée 7 et l’évidement 9, ou entre l’évidement 9 et la sortie 8. Sur la , l’entretoise 5 comprend une première zone de distribution 11 disposée entre l’entrée 7 et l’évidement 9, et une deuxième zone de distribution 12 disposée entre l’évidement 9 et la sortie 8. La première zone de distribution peut être appelée zone de distribution d’entrée, tandis que la deuxième zone de distribution peut être appelée zone de collecte de sortie.

Si les figures 2 et 3 mentionnent une symétrie entre l’entrée et la sortie d’une même cellule, une dissymétrie de taille et de géométrie peut être envisageable. En effet, au cours de la réaction, il y a un accroissement de volume par les gaz produits. La section du puits peut être différente, tel que représenté entre la et la . Une telle différence de section est mise en œuvre dans le but d’accommoder la différence de débit entre les deux compartiments, car il y a davantage de débit d’eau circulant dans le circuit anodique, en comparaison avec le circuit cathodique. Il est donc possible d’adapter le diamètre des puits au sein d’un même compartiment pour accommoder l’augmentation de débit volumique induit par la formation de gaz au cours de la réaction. De même, il est possible d’imaginer une différence géométrique entre les deux pour faciliter l’évacuation des bulles de gaz. En d’autres termes, l’invention porte également sur une entretoise dans laquelle les puits et/ou les zones de distribution/répartition peuvent être de taille et de géométrie différente en entrée et en sortie.

La deuxième zone de distribution 12 est au moins partiellement symétrique à la première zone de distribution 11 par rapport à un axe médian 13 de l’évidement 9, ledit axe médian 13 étant parallèle à la direction longitudinale L1. La particularité de l’entretoise 5 selon l’invention est que la zone de distribution 10, que ce soit la première zone de distribution 11 ou la deuxième zone de distribution 12, comprend un organe d’écoulement laminaire 14 s’étendant le long d’un bord de l’évidement 9. Sur la , la première zone de distribution 11 comprend un premier organe d’écoulement laminaire 15 tandis que la deuxième zone de distribution 12 comprend un deuxième organe d’écoulement laminaire 16. Le rôle des organes d’écoulement laminaire 14 est d’homogénéiser le flux d’eau circulant au sein de la cellule d’électrolyse en parallélisant des filets d’eau formant le flux d’eau circulant entre l’entrée 7 et la sortie 8. Le flux d’eau est ainsi moins turbulent, et circule alors de manière homogène, ce qui contribue à une meilleure efficacité de refroidissement. L’évidement 9 présente une forme globale rectangulaire comprenant deux bords longitudinaux 17 et deux bords latéraux 18 parallèles deux à deux. Plus précisément, l’évidement 9 comprend un premier bord longitudinal 17a correspondant au bord longitudinal 17 le plus proche de l’entrée 7, et un deuxième bord longitudinal 17b correspondant au bord longitudinal 17 le plus proche de la sortie 8. Les bords latéraux 18 sont perpendiculaires aux bords longitudinaux 17. L’entretoise 5 est agencée pour que l’eau circule de manière parallèle à la direction latérale L2 de sorte à circuler sur une distance la moins élevée possible le long de la cellule d’électrolyse, le but étant que l’eau n’atteigne pas une température trop élevée en sortie afin de protéger le séparateur qui a une stabilité thermique limitée et afin d’assurer un écoulement homogène du courant le long d’une direction parallèle à l’épaisseur de l’entretoise 5, au travers de la cellule d’électrolyse. Ainsi, le premier organe d’écoulement laminaire 15 s’étend le long du premier bord longitudinal 17a, préférentiellement sur la totalité du premier bord longitudinal 17a, tandis que le deuxième organe d’écoulement laminaire 16 s’étend le long du deuxième bord longitudinal 17b, préférentiellement sur la totalité du premier bord longitudinal 17b. Chaque organe d’écoulement laminaire 14 comprend des dents 29 délimitant des canaux 19, un canal 19 étant délimité par deux dents 29 adjacentes. C’est en circulant à travers ces canaux 19 que les filets d’eau formant le flux d’eau circulent de manière parallèle entre eux. D’une manière préférentielle, au moins une partie des canaux 19 présente une direction principale parallèle à la direction latérale L2, c’est-à-dire à la direction d’écoulement du flux d’eau de refroidissement. D’une manière davantage préférentielle, l’ensemble des canaux 19 est parallèle à la direction latérale L2. L’organe d’écoulement laminaire 14 présente alors une forme de peigne dont la géométrie est optimisée en fonction du flux hydraulique traversant la cellule d’électrolyse de manière à satisfaire la contrainte imposée sur la température maximale de sortie. Selon un exemple, des peignes formant l’organe d’écoulement laminaire 14, 16 peuvent avoir un diamètre hydraulique distinct. Chaque zone de distribution 10 comprend également une chambre de distribution 20 s’étendant entre l’une quelconque de l’entrée 7 à la sortie 8 à l’un des organes d’écoulement laminaire 14. Sur la , la première zone de distribution 11 comprend une première chambre de distribution 21 disposée entre l’entrée 7 et le premier organe d’écoulement laminaire 15. La deuxième zone de distribution 12 comprend quant à elle une deuxième chambre de distribution 22 disposée entre le deuxième organe d’écoulement laminaire 16 et la sortie 8. La longueur de la première chambre de distribution 21 et de la deuxième chambre de distribution 22 peut être ajustée en fonction du flux hydraulique traversant la cellule de manière à satisfaire la contrainte imposée sur la température maximale de sortie. Ainsi, selon la configuration de l’entretoise 5 illustrée sur la , l’eau assurant le fonctionnement et le refroidissement de la cellule d’électrolyse entre au sein de celle-ci via l’entrée 7, puis traverse dans l’ordre la première chambre de distribution 21, le premier organe d’écoulement laminaire 15, puis traverse l’évidement du premier bord longitudinal 17a au deuxième bord longitudinal 17b. En sortie de l’évidement 9, le mélange biphasique traverse le deuxième organe d’écoulement laminaire 16, puis la deuxième chambre de distribution 22 avant de sortir de la cellule d’électrolyse pour rejoindre la sortie 8. La première chambre de distribution 21 et la deuxième chambre de distribution 22 sont ménagées dans une épaisseur de l’entretoise 5 en s’ouvrant sur la première face 51. Chaque chambre de distribution 20 peut comprendre une pluralité d’organes de déviation 23 configurés pour faire obstacle au flux d’eau circulant de l’entrée 7 à la sortie 8. Les organes de déviation 23 permettent une distribution équitable du flux jusqu’à l’ensemble des canaux 19. D’une manière préférentielle, les organes de déviation 23 présentent des formes favorisant l’homogénéisation et/ou le guidage du flux d’eau, notamment la parallélisation des filets d’eau qui traversent la cellule d’électrolyse. Ainsi à proximité de l’entrée 7 ou de la sortie 8, les organes de déviation 23 présentent une forme oblongue s’étendant principalement de manière parallèle à la circulation du flux d’eau, afin d’assurer une homogénéisation au moins partielle au moment de l’entrée du flux d’eau au sein de la première chambre de distribution 21, ou avant de sortir hors de l’entretoise 5. Chaque chambre de distribution 20 peut également comprendre d’autres organes de déviation 23 oblongs s’étendant quant à eux principalement de manière perpendiculaire à la circulation du flux d’eau. Ces organes de déviation 23 assurent une distribution de l’eau jusqu’aux portions de la première chambre de distribution 21 les plus éloignées de l’entrée 7. Ainsi, grâce aux organes de déviation 23 de la première chambre de distribution 21 et des canaux 19 du premier organe d’écoulement laminaire 15, le flux d’eau parvient de manière laminaire et équitablement distribué le long de l’électrode à refroidir, garantissant une capacité de refroidissement optimale. D’une manière préférentielle, l’entrée 7 et la sortie 8 sont agencées d’une manière symétrique par rapport à un point central Y de l’entretoise 5. Sur la , l’entrée 7 et la sortie 8 sont décalées l’une par rapport à l’autre selon la direction longitudinale L1 et selon un sens opposé l’une par rapport à l’autre. Il est également possible d’envisager de disposer l’entrée 7 et la sortie 8 toutes deux centrées par rapport aux bords longitudinaux 17. L’entrée 7 et la sortie 8 sont cependant positionnées de sorte à s’inscrire entre deux droites Z1, Z2 passant par les bords latéraux 18.

L’entretoise 5 comprend également un organe d’étanchéité 24 s’étendant autour de l’entrée 7, de la sortie 8, des zones de distribution 10 et de l’évidement 9. L’organe d’étanchéité 24 évite les fuites d’eau et assure que le flux d’eau s’écoule selon ce qui a été décrit précédemment. L’entretoise 5 comprend par ailleurs un joint interne, disposé sous chaque bord longitudinal 17 et chaque bord latéral 18, permettant d’éviter les infiltrations d’eau entre lesdits bords et le séparateur.

Sur la , il est également possible d’observer que l’entretoise 5 comprend également une admission 25 et une évacuation 26 qui sont toutefois hors de l’organe d’étanchéité 24 et ne sont donc pas fluidiquement reliées à l’ensemble des éléments suscités mais qui servent à assurer la circulation d’eau le long d’une face opposée à la première face 51 de l’entretoise 5.

La illustre une deuxième face 52 de l’entretoise 5, correspondant à la face opposée de la première face 51 décrite en . C’est au niveau de la deuxième face 52 que sont fluidiquement connectées l’admission 25 et l’évacuation 26. On comprend ainsi qu’un premier flux d’eau circulant le long de la première face 51 assure le refroidissement de l’un des compartiments de la cellule d’électrolyse tandis qu’un deuxième flux d’eau circulant le long de la deuxième face 52 assure le refroidissement de l’autre compartiment de la cellule d’électrolyse. A titre d’exemple, la première face 51 correspond à la face côté structure anodique, tandis que la deuxième face 52 correspond à la face côté structure cathodique. Lorsque l’entretoise 5 comprend deux faces 51, 52 telles qu’illustrées sur les figures 2 et 3, ladite entretoise 5 comprend alors au moins une zone de répartition 60, ici une première zone de répartition 61 et une deuxième zone de répartition 62, qui est l’équivalent de la zone de distribution décrite en . Chaque zone de répartition 60 comprend une chambre de répartition 63 et un dispositif d’écoulement laminaire 64 qui sont respectivement l’équivalent de la chambre de distribution et de l’organe d’écoulement laminaire décrits en . Tout comme l’organe d’écoulement laminaire, le dispositif d’écoulement laminaire 64 s’étend le long du bord longitudinal 17 de l’évidement 9 et comprend une pluralité de dents 29 délimitant des canaux 19 qui mettent en œuvre un écoulement rectiligne de filets d’eau, afin d’homogénéiser le flux d’eau. Les chambres de répartition 63 comprennent en revanche seulement des organes de déviation 23 oblongs s’étendant principalement selon la direction de circulation du flux d’eau et situés à proximité de l’admission 25 ou de l’évacuation 26 et permettant d’homogénéiser le flux d’eau en sortie de l’admission 25 ou en amont de l’évacuation 26. En effet, l’admission 25 et l’évacuation 26 présentant une ouverture plus petite que l’entrée 7 et la sortie 8, le deuxième flux d’eau circulant le long de la deuxième face 52 est à une plus forte pression que le premier flux d’eau circulant le long de la première face. La pression plus intense du deuxième flux d’eau est donc suffisante pour répartir l’eau au niveau de l’ensemble des canaux 19 du dispositif d’écoulement laminaire 64 sans nécessité d’organes de déviation 23 ayant pour fonction d’assurer une telle répartition. L’entretoise 5 comprend un dispositif d’étanchéité 65 présentant le même rôle que l’organe d’étanchéité illustré en . Contrairement à l’organe d’étanchéité, le dispositif d’étanchéité 65 s’étend notamment autour de l’admission 25 et de l’évacuation 26 et exclut l’entrée 7 et la sortie 8 afin que le flux d’eau circulant le long de la deuxième face 52 circule entre l’admission 25 et de l’évacuation 26 en passant par la ou les zones de répartition 60 et en circulant le long de l’évidement 9. A l’exception des caractéristiques décrites précédemment et en relation avec la , on se réfèrera à la description de la concernant les caractéristiques structurelles et fonctionnelles communes aux deux faces 51, 52 de l’entretoise 5.

La représente une vue en coupe de l’entretoise, plus particulièrement de la première face 51 et de la deuxième face 52 au niveau de l’organe d’écoulement laminaire 14 et du dispositif d’écoulement laminaire 64. L’organe d’étanchéité 24 et le dispositif d’étanchéité 65 sont également partiellement visibles. Tel que cela a été décrit précédemment, l’organe d’écoulement laminaire 14 et le dispositif d’écoulement laminaire 64 comprennent chacun des dents 29 délimitant des canaux 19. En plus de la fonction de délimitation des canaux 19, les dents 29 présentent également une résistance mécanique permettant de résister à un appui 28 exercé sur l’entretoise, par exemple un premier appui 28a exercé sur la première face 51 et un deuxième appui 28b exercé sur la deuxième face 52. Une cellule d’électrolyse est constituée d’une pluralité d’éléments empilés et plaqués les uns contre les autres. Les appuis 28 sont donc plaqués contre l’entretoise, et les dents 29 de chaque face 51, 52 de l’entretoise retiennent mécaniquement ceux-ci. Ainsi, une fois l’ensemble de la cellule d’électrolyse empilé, les canaux 19 sont refermés sans être obstrués, et la circulation d’eau peut s’effectuer. Bien que la illustre des appuis exercés sur l’organe d’écoulement laminaire 14 et sur le dispositif d’écoulement laminaire 64, des appuis similaires sont également mis en œuvre au niveau de la chambre de distribution et de la chambre de répartition. Dans une telle configuration, ce sont les organes de déviation qui présentent une résistance mécanique afin de maintenir la circulation d’eau malgré la pression exercée par de tels appuis.

La illustre un module d’électrolyse 70 de l’eau constitué d’une pluralité de cellules d’électrolyse 1 empilées les unes sur les autres selon une direction d’empilement E, perpendiculaire au plan principal mentionné précédemment. Le module d’électrolyse 70 comprend ainsi autant de membranes d’électrolyse, de compartiments anodiques et de compartiments cathodiques qu’il n’y a de cellules d’électrolyse 1. Le module d’électrolyse 70 comprend une première conduite entrante 71 qui fait la jonction par exemple avec l’entrée de l’entretoise à l’intérieur du réacteur et une deuxième conduite entrante 72 qui fait la jonction avec l’admission de l’entretoise à l’intérieur du réacteur. La première conduite entrante 71 et la deuxième conduite entrante 72 assurent une entrée d’eau au sein du module d’électrolyse 70. Plus précisément, la première conduite entrante 71 permet une entrée d’eau destinée à interagir avec l’ensemble des compartiments anodiques du module d’électrolyse 70, par exemple pour les refroidir et/ou pour alimenter la réaction d’électrolyse de l’eau. La deuxième conduite entrante 72 permet une entrée d’eau destinée à interagir avec l’ensemble des compartiments cathodiques du module d’électrolyse 70, par exemple pour les refroidir et/ou pour alimenter la réaction d’électrolyse de l’eau. Chaque conduite d’entrée 71, 72 comprend donc plusieurs orifices de sortie, chacun permettant une circulation d’eau à proximité des compartiments anodiques et cathodiques en fonction de la conduite d’entrée 71, 72 considérée. Le module d’électrolyse 70 comprend par ailleurs une première conduite sortante 73 qui fait la jonction avec la sortie de l’entretoise à l’intérieur du réacteur et une deuxième conduite sortante 74 qui fait la jonction avec l’évacuation de l’entretoise à l’intérieur du réacteur, toutes deux s’étendant également principalement selon la direction d’empilement E. La première conduite sortante 73 permet de récolter le mélange biphasique eau-oxygène produit à l’intérieur des compartiments anodiques du réacteur après circulation de l’eau à proximité des couches catalytiques anodiques du module d’électrolyse 70.

La deuxième conduite sortante 74 permet de récolter le mélange biphasique eau-hydrogène produit à l’intérieur des compartiments cathodiques du réacteur après circulation de l’eau à proximité des couches catalytiques cathodiques du module d’électrolyse 70.

Afin d’assurer l’empilement et l’étanchéité des cellules d’électrolyse 1 au sein du module d’électrolyse 70, ce dernier comprend également une pluralité de moyens de fixation 75 permettant de plaquer les cellules d’électrolyse 1 entre elles selon la direction d’empilement E.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer une entretoise pour cellule d’électrolyse assurant une distribution fluidique homogène sur l’ensemble de ladite cellule d’électrolyse. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent une entretoise conforme à l’invention.

Claims (15)

1. Entretoise (5) d’une cellule d’électrolyse (1) de l’eau configurée pour supporter un séparateur (2), comprenant au moins une entrée (7) et une sortie (8) configurées pour permettre une circulation d’eau au sein de la cellule d’électrolyse (1) de l’eau, l’entretoise (5) comprenant un évidement (9) destiné à être occupé par le séparateur (2) et en communication fluidique avec l’entrée (7) et la sortie (8), l’entretoise (5) comprenant en outre au moins une zone de distribution (10) reliant l’une quelconque de l’entrée (7) ou de la sortie (8) à l’évidement (9), caractérisée en ce que la zone de distribution (10) comprend au moins un organe d’écoulement laminaire (14) s’étendant le long d’un bord (17, 18) de l’évidement (9).
2. Entretoise (5) selon la revendication 1, dans laquelle l’organe d’écoulement laminaire (14) comprend une pluralité de dents (29) dont l’écartement forme des canaux (19) configurés pour mettre en œuvre un écoulement rectiligne de filets d’eau.
3. Entretoise (5) selon la revendication précédente, dans laquelle les dents (29) de l’organe d’écoulement laminaire (14) sont configurées pour assurer une résistance à l’encontre d’un appui (28) au niveau de l’organe d’écoulement laminaire (14).
4. Entretoise (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la zone de distribution (10) comprend une chambre de distribution (20) s’étendant entre l’une quelconque de l’entrée (7) ou de la sortie (8) et l’organe d’écoulement laminaire (14).
5. Entretoise (5) selon la revendication précédente, dans laquelle la chambre de distribution (20) comprend une pluralité d’organes de déviation (23).
6. Entretoise (5) selon la revendication précédente, dans laquelle la pluralité d’organes de déviation (23) est configurée pour assurer une résistance à l’encontre d’un appui (28) au niveau de la chambre de distribution (20).
7. Entretoise (5) selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle au moins un organe de déviation (23) est oblong.
8. Entretoise (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’évidement (9) est de forme rectangulaire et présente deux bords longitudinaux (17) et deux bords latéraux (18), l’organe d’écoulement laminaire (14) étant disposé le long de l’un des bords longitudinaux (17).
9. Entretoise (5) selon la revendication précédente, dans laquelle l’entrée (7) et la sortie (8) s’inscrivent entre deux droites (Z1, Z2) passant par les bords latéraux (18).
10. Entretoise (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’entrée (7) et la sortie (8) sont agencées symétriquement par rapport à un point central (Y) de ladite entretoise (5).
11. Entretoise (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la zone de distribution (10) est une première zone de distribution (11), l’entretoise (5) comprenant une deuxième zone de distribution (12) au moins partiellement symétrique à la première zone de distribution (11) par rapport à un axe médian (13) de l’évidement (9).
12. Entretoise (5) selon l’une quelconque des revendication précédente, comprenant une première face (51) et une deuxième face (52), l’entretoise (5) comprenant une admission (25) et une évacuation (26) configurées pour autoriser une circulation d’eau au sein de la cellule d’électrolyse (1) de l’eau, l’entretoise(5) comprenant en outre au moins une zone de répartition (60) reliant l’une quelconque de l’admission (25) ou de l’évacuation (26) à l’évidement (9), la zone de distribution (10) étant ménagée dans une épaisseur de l’entretoise(5) en s’ouvrant sur la première face (51) tandis que la zone de répartition (60) étant ménagée dans une épaisseur de l’entretoise(5) en s’ouvrant sur la deuxième face (52).
13. Entretoise (5) selon la revendication précédente, dans laquelle la zone de répartition (60) comprend au moins un dispositif d’écoulement laminaire (64) s’étendant le long d’un bord (17, 18) de l’évidement (9).
14. Cellule d’électrolyse (1) de l’eau comprenant une anode (3), une cathode (4) et un séparateur (2) intercalée entre l’anode (3) et la cathode (4), la cellule d’électrolyse (1) de l’eau comprenant une entretoise (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite entretoise (5) soutenant l'anode (3), la cathode (4) et le séparateur (2).
15. Module d’électrolyse (70) de l’eau comprenant une pluralité de cellules d’électrolyse (1) selon la revendication précédente, les cellules d’électrolyse (1) étant empilées les unes sur les autres.