Brevet FR2564249A1 — publié le 19851115

Aménagements aux structures des piles à combustible L'invention concerne des aménagements aux structures des piles à combustible constituées par une pluralité d'éléments disposés en contact électrique les uns avec les autres, chaque élément comportant: - deux électrodes poreuses présentant une forme de préférence plane et à faces parallèles, une cathode et une anode, comportant chacune un cata- lyseur spécifique, - un électrolyte remplissant l'intervalle situé entre lesdites électrodes, - deux collecteurs de courant bipolaires imperméables, comportant au moins une zone centrale conductrice portant des cannelures sur chacune des faces desdits collecteurs, un premier collecteur venant, par les sommets de sa face cathodique, en contact électrique contre la surface externe de ladite cathode, et par sa face anodique en contact électrique contre la surface externe de l'anode d'un élément adjacent, et un deuxième collecteur venant par les sommets de sa face anodique, en contact électrique contre la surface externe de ladite anode, et par sa face cathodique en contact électrique contre la cathode de l'autre élé- ment adjacent, un comburant gazeux circulant entre ladite cathode et la face cathodique du premier collecteur et un combustible gazeux circulant entre ladite anode et la face anodique du deuxième collecteur, les parties inférieure et supérieure desdits collecteurs situées de part et d'autre de la zone centrale conductrice étant munies d'orifices pour la circulation de l'électrolyte et du combustible à travers la pile, les- dites électrodes étant assujetties toutes deux de part et d'autre d'un cadre présentant un orifice central, en forme de quadrilatère, et réalisé de préférence en un matériau plastique isolant, de telle sorte qu'elles définissent avec ledit cadre un compartiment électrolytique, les parties inférieure et supérieure du cadre comportant des orifices pour l'acheminement à travers la pile du combustible et de l'électrolyte correspondants aux orifices prévus sur les collecteurs, des moyens étant prévus sur une face dudit cadre pour permettre l'acheminement de l'élec- trolyte d'un desdits orifices pour l'acheminement de l'électrolyte, dit orifice d'entrée, vers le compartiment électrolytique et dudit compar- timent vers un autre orifice pour l'acheminement de l'électrolyte, dit orifice de sortie, lesdits moyens comportant des rainures débouchant dans des parties évidées formant chambres de répartition et de distri- bution et de collationnement d'électrolyte disposées sur les parties inférieure et supérieure du cadre le long de deux cotés opposés de l'orifice central et communiquant avec le compartiment électrolytique au moyen d'une pluralité de microcanaux parallèles délimités par des ner- vures. Dans de telles piles l'étanchéité du système de distribution de l'électrolyte, comportant sur les cadres les rainures, les chambres de répartition et de distribution et de collationnement et les microcanaux, peut être assurée en donnant à l'électrode s'appliquant sur la face du cadre présentant ledit système de distribution des dimensions suffi- santes pour venir le recouvrir, l'étanchéité étant alors réalisée lors du montage et du serrage des différents constituants. Toutefois, on s'est aperçu qu'une telle solution n'était pas satisfaisante dans le cas des piles o l'électrolyte circule en perma- nence en étant distribué en parallèle entre tous les éléments car elle peut conduire à des courants de shuntage et donc à des pertes en énergie élevées du fait du contact de ladite électrode avec l'électrolyte commun aux différents éléments, qui circule dans les canaux définis par la coopération, dans la pile assemblée, des orifices prévus dans les diffé- rents constituants. La présente invention permet de remédier à de tels inconvénients. La pile conforme à la présente invention, du type précité, est caractérisée par le fait que l'étanchéité du réseau de distribution de l'électrolyte est assurée d'une part par un film mince, en matière plas- tique isolante, s'étendant au moins au regard des moyens d'acheminement de l'électrolyte prévus entre les orifices d'entrée et de sortie et le compartiment électrolytique, ledit film étant solidarisé audit cadre supportant les électrodes, et d'autre part par une des électrodes, ladite électrode, assujettie au cadre, chevauchant ledit film et étant solidarisée de manière étanche à ce dernier au niveau de la zone de chevauchement ainsi créée. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la partie du cadre, sur laquelle sont assujetties les électrodes, et qui délimite -3l'orifice central présente un retrait de part et d'autre du cadre de manière que les électrodes, après assujettissement au cadre au niveau de ces retraits, ne débordent pas au-dessus des faces du cadre, le film mince épousant sans dommage une desdites parties en retrait et étant solidarisé à l'électrode au niveau de cette partie. Dans ce mode de réalisation, les nervures délimitant les microca- naux comportent une partie affleurant le plan desdites parties en retrait sur laquelle vient se positionner une électrode et se prolon- geant vers les chambres de distribution et de répartition et de colla- tionnement par une partie affleurant le plan de la face du cadre. Selon un mode d'exécution, les parcours des rainures reliant les orifices d'entrée et de sortie d'électrolyte aux chambres de répartition et de distribution et de collationnement ont une forme en U, le fond des U étant situé, par rapport auxdits orifices, au delà de l'orifice central délimitant le compartiment électrolytique. Avantageusement, les fonds des rainures et des chambres de répar- tition et de distribution et de collationnement comportent des moyens, tels que picots ou nervures, affleurant le plan de la face du cadre et destinés à maintenir l'écartement entre le film mince plastique et les- dits fonds lors de l'application dudit film sur le cadre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et du dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue éclatée de plusieurs constituants d'un élément de pile conforme à l'invention. La figure 2 est une représentation partielle en perspective et agrandie du détail II de la figure 1. La figure 3 est une vue d'une face de l'ensemble formé par l'assem- blement des différents constituants de la figure 1, avec repliement par- tiel de certains de ceux-ci. La figure 4 est une coupe agrandie de la figure 3 selon la ligne IV-IV. La figure 5 est une coupe agrandie de la figure 3 selon la ligne V-V. La figure 6 représente une variante de la figure 1. La figure 7 est une représentation partielle en perspective et agrandie du détail VII de la figure 6. La figure 8 est une vue d'une face de l'ensemble formé par assem- blement des différents constituants de la figure 6, avec repliement par- tiel de certains de ceux-ci; La figure 9 est une coupe agrandie de la figure 8 selon la ligne IX-IX. La figure 10 est une coupe agrandie de la figure 8 selon la ligne X-X. La figure 11 est une vue de l'autre face de l'ensemble de la figure 8. La figure 12 est une vue d'une face d'un collecteur de courant bipolaire. La figure 13 est une vue de l'autre face du collecteur de courant de la figure 12. La figure 14 est une coupe partielle agrandie selon la ligne XIV-XIV de la figure 12. La figure 15 est une représentation partielle en perspective et agrandie du détail XV de la figure 12. La figure 16 est une représentation partielle en perspective et agrandie du détail XVI de la figure 13. La figure 17 est une vue éclatée d'un élément de pile conforme à l'invention. La figure 18 représente très schématiquement en perspective une pile conforme à l'invention. Sur les figures 1, 2, 3, 4 et 5, correspondant à un premier mode de réalisation, les références 1 et 2 désignent les électrodes poreuses entrant dans la constitution d'un élément d'une pile conforme à l'inven- tion. Dans le mode de réalisation décrit et représenté, l'anode, en contact par une face avec l'électrolyte et par l'autre face avec un combustible gazeux est désignée par la référence 1; la cathode, en contact par une face avec l'électrolyte et par l'autre face avec un comburant gazeux est désignée par la référence 2. Ces électrodes peuvent être à base de carbone ou de graphite et d'une matière plastique, par exemple de polytétrafluorétylène et compor- -5- ter chacune un catalyseur spécifique. A titre illustratif et nullement limitatif, ces électrodes peuvent présenter une structure souple ainsi que décrit dans le brevet fran- çais n 79 25 879 du 18 Octobre 1979. Elles peuvent avoir été réalisées, en particulier, par les procédés décrits dans les brevets n 79 25 877 et 79 25 878 déposés également le 18 Octobre 1979. Ces deux électrodes sont assujetties de part et d'autre d'un cadre 3 présentant un orifice central 4 en forme de quadrilatère, de telle sorte qu'elles définissent avec ledit cadre 3 un compartiment électrolytique. Le cadre 3 est avantageusement en matière plastique isolante, par exemple à base de polypropylène, chlorure de polyvinyle, acrylonitrile- butadiène-styrène, polyéthylène, polystyrène.... Son épaisseur peut être de l'ordre de 0,2 à 5 mm et de préférence de 0,5 à 1,5 mm. Dans l'exemple représenté l'orifice central 4 est carré. Les parties inférieure 5 et supérieure 6 du cadre 3 sont munies d'orifices pour l'acheminement à travers la pile du combustible et de l'électrolyte. La référence 7 désigne les orifices de circulation du combustible, qui dans le cas représenté ont une forme oblongue. L'orifice 8A sert à la circulation de l'électrolyte dans la pile et à son acheminement dans le compartiment électrolytique. L'orifice 8B sert à l'évacuation de l'électrolyte du compartiment électrolytique et à sa circulation dans la pile. La référence 9 désigne des orifices pouvant être utilisés par exemple pour le centrage des composants lors de l'assemblage et/ou pour l'introduction de tirants de serrage. Des moyens sont prévus sur la face 10 du cadre 3 pour permettre l'acheminement de l'électrolyte de l'orifice 8A vers le compartiment électrolytique et de celui-ci vers l'orifice 8B. Ces moyens comportent des rainures 11 débouchant dans des parties évidées formant chambres de répartition et de distribution et de colla- tionnement d'électrolyte 12 disposées sur les parties inférieure 5 et supérieure 6 du cadre 3 le long de deux cotés opposés de l'orifice - 6 central et communiquant avec le compartiment électrolytique au moyen d'une pluralité de microcanaux parallèles 13 délimités par des nervu- res 14 comme cela apparait clairement sur la figure 2. Les sommets des nervures 14 affleurent le plan de la face 10 du cadre 3. Les rainures 11 présentent de préférence un parcours allongé et une faible section. Il est en effet important d'allonger le parcours et de rétrécir la section de l'électrolyte entre les orifices d'admission et d'évacuation et le compartiment électrolytique dans le cas des piles o l'électrolyte est distribué en parallèle aux éléments de façon à créer une résistance élevée de shuntage entre éléments et diminuer autant que faire se peut la perte énergétique correspondante. Par ailleurs, le cheminement de l'électrolyte dans un canal de faible section et de grande longueur, ayant une perte de charge définie et élevée par rapport à celle des compartiments, permet une répartition uniforme de l'écoulement de l'électrolyte entre les divers éléments de la pile. Dans l'exemple représenté les rainures 11 ont un parcours en forme de U, le fond des U étant situé, par rapport aux orifices 8A et 8B, au delà de l'orifice central 4 délimitant le compartiment électrolytique. Cette disposition en U permet de doubler le parcours sans accrot- tre significativement les dimensions des composants. Elle permet aussi: d'interrompre, si on le désire, la circulation de l'électrolyte tout en maintenant le compartiment rempli - de faire circuler, si on le désire, l'électrolyte de bas en haut dans le compartiment tout en évitant, en cas d'entrée accidentelle de gaz, la vidange de ce compartiment. A titre d'exemple, la longueur de chaque branche du U peut être égale à la hauteur du compartiment électrolytique, la largeur de la rainure pouvant varier de 0,5 mm à 10 mm. Conformément à l'invention, l'étanchéité du réseau de distribution de l'électrolyte, comprenant les rainures 11, les chambres 12 et les microcanaux 13 est assurée d'une part par un film mince 15 en matière plastique isolante s'étendant au moins au regard dudit réseau de distri- bution, ledit film 15 étant solidarisé audit cadre 3, et d'autre part par l'électrode 1 qui chevauche ledit film mince 15 et est solidarisée -7- de manière étanche à ce dernier au niveau de la zone de chevauchement ainsi créée. Dans l'exemple représenté le film 15 présente un contour analogue à celui du cadre 3, et notamment des orifices 47, 48A, 48B et 49 corres- pondant respectivement aux orifices 7, 8A, 8B et 9 prévus sur ledit cadre. Il présente également un orifice central 61 correspondant à l'orifice central 4 du cadre 3. Ce film mince peut être constitué par exemple par du polypro- pylène, du chlorure de polyvinyle, de l'acrylonitrile-butadiène-styrène, du polyéthylène, du polystyrène, et son épaisseur peut être de l'ordre de à 600 microns et de préférence de 20 à 60 microns. La solidarisation entre le film mince 15, l'électrode 1 et le cadre 3 peut être effectuée par tout moyen approprié, tel que collage, soudage, par exemple. De manière que le cadre 3 soit, lors de l'assemblage de la pile, en contact avec les collecteurs situés de part et d'autre, ledit cadre 3 et/ou lesdits collecteurs présentent des zones en retrait dans lesquelles viennent se loger les électrodes, la profondeur de ces retraits devant être au moins égale à l'épaisseur des électrodes. Le cadre 3 représenté sur les figures 1 à 5 ne comportant pas ces zones en retrait, elles seront alors présentes sur les collecteurs de courant situés de part et d'autre dudit cadre. Les fonds des rainures 11 et des chambres de répartition et de distribution et de collationnement d'électrolyte 12 comportent des moyens, tels que picots ou nervures, affleurant le plan de la face du cadre et destinés notamment à maintenir l'écartement entre le film mince plastique 15 et lesdits fonds et à régulariser l'alimentation en fluides. Ainsi dans l'exemple représenté une nervure 16 est disposée dans les rainures 11, tout le long de celles-ci. Par ailleurs, les chambres 12 comportent une pluralité de nervu- res 17, disposées parallèlement et ne contrariant pas la circulation de l'électrolyte. Les sommets des nervures 16 et 17 affleurent le plan de la face 10 du cadre 3. L'utilisation de nervures, à la place de picots, permet de -8 - diminuer les risques de perforation du film mince. A l'intérieur du compartiment électrolytique, on peut disposer, ainsi que cela a été représenté, une feuille poreuse gaufrée 18 agissant comme séparateur. Les figures 3, 4, 5 sont relatives à l'ensemble 40 formé par l'assemblement des différents constituants représentés sur la figure 1, à savoir les électrodes 1 et 2, le cadre 3 et le film 15. Dans le le mode de réalisation représenté sur les figures 6, 7, 8, 9 et 10, la partie du cadre 3 délimitant l'orifice central 4 présente un retrait de part et d'autre du cadre de manière que les électrodes 1 et 2, ne débordent pas au dessus des faces du cadre 3 après assujettissement au cadre 3 au niveau de ces parties en retrait, le film mince 15 épousant sans dommage lesdites parties en retrait et étant solidarisé à l'élec- trode 1 au niVeau de ces parties. Cette structure est particulièrement apparente au niveau des figures 7, 9 et 10, o les parties en retrait du cadre 3 délimitant l'orifice 4 sont désignées par la référence 19. Au niveau desdites par- ties en retrait, les nervures 14 qui délimitent les microcanaux 13 comportent une partie 20 affleurant le plan desdites parties en retrait 19 sur laquelle vient se positionner l'électrode 1, et se pro- longeant vers les chambres 12 par une partie 21 affleurant le plan de la face 10 du cadre 3. La figure 8 montre la face de l'ensemble 40 alimente par le combus- tible, la figure 11 celle alimentée par le comburant. Sur la figure 11, on peut constater que les parties inférieure 5 et supérieure 6 du cadre 3 comportent, entre les orifices 7, des évidements 22 permettant d'accroître, en combinaison avec des évidements ou rainures correspon- dant prévus sur les collecteurs de courant, les sections d'entrée et de sortie de comburant dans l'élément. Ces évidements 22 apparaissent également sur les figures précédentes. Les figures 12 à 16 sont relatives à un mode de réalisation de collecteurs de courant que l'on peut associer avec les cadres repré- sentés sur les figures 6 à 11. Il s'agit de collecteurs de courant bipolaires imperméables comportant au moins une zone centrale conduc- trice, portant des cannelures sur chacune des faces desdits collecteurs, 9- les parties inférieure et supérieure desdits collecteurs, situées de part et d'autre de la zone centrale conductrice, étant munies d'orifices pour la circulation de l'électrolyte et du combustible à travers la pile. Dans l'exemple représenté les collecteurs de courant sont désignés par la référence 23. Ils comportent une zone centrale conductrice 24 de forme correspondant à celle des électrodes 1 et 2, telles que représen- tées sur la figure 6, entourée sur sa périphérie d'une zone isolante 25. Les parties supérieure 26 et inférieure 27 de la zone isolante 25 sont munies d'orifices 28, 29A, 29B et 30 correspondant respectivement aux orifices 7, 8A, 8B et 9. Sur chacune des faces 31 et 32 du collecteur, la zone centrale conductrice est munie de cannelures définissant des canaux de direction moyenne verticale pour la circulation des flux gazeux. Dans l'exemple représenté, les cannelures 33 sont verticales; elles définissent des canaux 34 également verticaux. Le réseau des can- nelures et des canaux peut être obtenu par utilisation d'un support ondulé ainsi que représenté sur la figure 12, mais il est également possible de prévoir une âme centrale plane portant des reliefs de part et d'autre. L'épaisseur du support peut être comprise entre 50 microns et 3 mm, et de préférence entre 0,1 et 0,5 mm. Il est également possible de prévoir à la place des cannelures verticales des cannelures en chevron ou présentant toute autre configu- ration. Le pas et la profondeur des cannelures (donc des canaux) peuvent être comprises entre 0,2 et 5 mm, et de préférence entre 0,5 et 1,5 mm. La face 31 du collecteur est destinée à être alimentée en combu- rant, par exemple l'air ou l'oxygène, alors que la face 32 est alimentée en combustible, par exemple l'hydrogène. Les parties supérieure 26 et inférieure 27 de la face 31 catho- dique du collecteur sont munies de rainures ou évidements tels que 35 communiquant avec l'extérieur et permettant l'alimentation de ladite face cathodique du collecteur par le comburant ainsi que l'évacuation de ce dernier, selon un parcours quasi rectiligne évitant les pertes de charge dues à des changements de direction, pertes de charge qui pour- raient être particulièrement importantes avec un comburant tel que l'air atmosphérique en raison du débit très élevé nécessaire. - 10 - Les parties supérieure et inférieure de la face 32 du collecteur sont munies de rainures ou évidements tels que 36 permettant l'alimen- tation en combustible de la face anodique du collecteur à partir des orifices d'acheminement 28 ainsi que l'évacuation du combustible. Des moyens de répartition des flux sont disposés dans lesdites rainures et évidements 35 et 36. Ces moyens sont constitués par des nervures allongées, formant des canaux de répartition, la face supérieure des nervures affleurant le plan de la face du collecteur portant les rainures et évidements et servant de ce fait à maintenir l'écartement entre le fond du collecteur supportant les nervures et les constituants adjacents de la pile. Les canaux ainsi formés sont sensiblement verticaux. Il s'ensuit que, les canaux délimités par les cannelures sur les parties conductrices du collecteur présentant également une direction moyenne verticale sur la figure, les flux de comburant et de combustible conservent sensiblement la même direction verticale tout le long des faces du collecteur. Comme on peut le constater en se reportant sur la figure 16, les orifices d'alimentation en combustible 28 présentant une forme oblongue, les rainures ou évidements 36 permettant l'acheminement.du combustible débouchent au voisinage des parties desdits orifices oblongs situées le plus près de la zone centrale conductrice 24 du collecteur 23. Les ner- vures de répartition de combustible définissent un réseau s'évasant depuis lesdits orifices 28 vers la partie conductrice 24 du collecteur. Des nervures 37 situées au voisinage des orifices 28 définissent des canaux alimentant eux mêmes un plus grand nombre de canaux intermé- diaires définis par des nervures 38, de longueur plus importante et conduisant au voisinage des canaux de la partie conductrice 24 du collecteur, un canal intermédiaire alimentant au moins un canal 34 de la partie conductrice 24 du collecteur. L'allongement des canaux de distribution de combustible permet de réaliser des empilements importants d'éléments en ayant de faibles pertes de charge du gaz dans les canaux de circulation communs à tous les éléments. Il permet en outre un meilleur drainage des liquides parasites vers la partie inférieure des canaux oblongs inférieurs sans gêner - l1 - l'écoulement du gaz résiduel. Comme on peut le constater en se reportant sur la figure 15, les nervures de répartition 39 du flux de comburant sont allongées et défi- nissent des canaux de répartition, sensiblement verticaux sur la figure s'élargissant dans leur partie adjacente à la partie conductrice du collecteur. Le parcours du comburant le long de la face cathodique du collecteur est quasiment rectiligne, sans changement de direction signi- ficatif et sans obstacle. Entre les extrémités des nervures 39 situées au voisinage de la partie conductrice 24, on peut disposer des picots 62. Les canaux de répartition débouchant de plus sur tout le coté horizontal de la partie conductrice du collecteur, on obtient une excel- lente répartition du comburant au niveau de la face cathodique. Pour des raisons semblables, il en est de même pour le combustible au niveau de la face anodique. Avantageusement, au voisinage de la partie conductrice 24, les extrémités des nervures 38 se superposent aux extrémités des nervures 39 et aux picots 62, de manière à assurer un meilleur maintien de ces zones des collecteurs de courant lors du montage et du serrage des différents constituants de la pile. Le cadre 3 ainsi, que les parties isolantes des collecteurs de courant, sont avantageusement constitués par le même matériau synthé- tique isolant, ce qui, bien entendu, permet d'améliorer la solidari- sation entre ces pièces. Ces pièces peuvent ainsi être constituées à partir de polypro- pylène, polyéthylène, polystyrène, chlorure de polyvinyle, acryloni- trile- butadiène-styrène, polysulfones,..... Ces matériaux peuvent comporter une charge appropriée, par exemple une matière inerte telle que du talc, en vue de modifier leurs propriétés mécaniques et thermiques et particulièrement d'obtenir un coefficient de dilatation thermique proche de celui de la zone centrale conductrice des collecteurs. A titre d'exemples, ces pièces pourront être constituées par du polypropylène chargé de talc, par exemple de 5 à 90% de talc et de préférence de 35 à 45%. - 12 - La partie centrale conductrice des collecteurs de courant peut avantageusement être réalisée à partir du même matériau plastique que celui entrant dans la constitution-du cadre 3, mais dans lequel on intro- duit une charge conductrice, par exemple une poudre métallique, une poudre de graphite, de carbone, un noir de four, un noir d'acétylène, des fibres de carbone, de graphite, ou un mélange de ces différents corps. A titre d'exemple elle pourrait être constituée par du polypropylène chargé de noir de carbone par exemple de 10 à 90% et de préférence de 30 à %. Le cadre et les collecteurs peuvent être réalisés par thermocom- pression, par moulage par injection. Ce dernier procédé est particulièrement avantageux dans le cas de la réalisation des collecteurs de courant car on introduit simultanément à l'état fluide dans le moule les matières constituant d'une part la zone centrale conductrice et d'autre part la zone périphérique isolante, ce qui permet d'obtenir une soudure des deux matériaux et donc d'éviter une discontinuité entre les deux zones. En outre ce procédé est particuliè- rement économique. La figure 17 est une vue éclatée d'un élément de pile conforme à l'invention. La référence 40 désigne l'ensemble de constituants représentés sur la figure 8 et qui comprend le cadre 3 supportant les électrodes 1 et 2, ainsi que le film plastique 15. De part et d'autre de cet ensemble, on dispose deux collecteurs de courant tels que décrits précédemment. Un premier collecteur 23' vient par les sommets de sa face cathodique 31', en contact électrique contre la surface externe de la cathode (non vue) et par sa face anodique.en contact électrique contre la surface externe de l'anode d'un élément adjacent (non représenté). Un second collec- * teur 23" vient par les sommets de sa face anodique (non vue) en contact électrique contre la surface externe de l'anode 1 et par sa face catho- dique 31" en contact électrique contre la cathode de l'autre élément adjacent (non représenté). Un comburant gazeux, par exemple l'air, circule entre la cathode de l'ensemble 40 et la face cathodique du collecteur 23' dans les canaux définis par les cannelures présentes sur la partie centrale conductrice - 13 - du collecteur 23'. Un combustible gazeux, par exemple l'hydrogène, circule entre l'anode 1 et la face anodique du collecteur 23" dans les canaux définis par les cannelures présentes sur la partie centrale conductrice du col- lecteur 23". Les électrodes sont solidarisées électriquement auxcollecteurs de courant au niveau des sommets des cannelures de leurs parties centrales conductrices par tout moyen approprié, par exemple par pression, soudage, collage, etc... Toutefois, il peut être avantageux de conserver non solidarisée une zone périphérique, en forme de couronne, des électrodes de manière à conserver des possibilités de dilatations différentielles pour éviter des ruptures ou des fissurations des électrodes lors du montage et du fonctionnement. La figure 18 représente une pile conforme à l'invention réalisée par assemblage d'une pluralité d'éléments tels que représentés sur la figure 17. La référence 50 désigne la pile ainsi constituée, les plaques d'extrémités étant désignés par les références 51 et 52. Les référen- ces 53 et 54 désignent les bornes terminales reliées chacune à un des collecteurs d'extrémité terminant l'empilement des éléments. Selon un mode de réalisation ce collecteur d'extrémité peut se différencier des collecteurs bipolaires décrits ci-dessus, situés à l'intérieur de l'empilement, en ce qu'il comporte sur sa face extérieure à l'empilement un élément métallique de faible épaisseur et de surface au moins égale à celle de la zone active dudit collecteur, préférentiel- lement en forme de feuille, de grille, de déployé ou de dépôt, appliqué contre cette face ou incorporé à celle-ci. Cet élément métallique peut comporter un prolongement latéral auquel sera reliée la borne. Les orifices d'introduction et d'évacuation d'électrolyte dans la pile sont désignés par les références 55 et 56, alors que les référen- ces 57 et 58 désignent les orifices d'introduction et d'évacuation de combustible gazeux. Les orifices par lesquels le comburant pénètre dans la pile appa- - 14 - raissent clairement sur la figure. Ces orifices sont formés par associa- tion des évidements 35 et 22 prévus d'une part sur les collecteurs de courant 23 et d'autre part sur les faces en regard des cadres 3 sur lesquels sont assujetties les électrodes 2. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réa- lisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exem- ples. - 15 - REVENDICATIONS 1/ Pile à combustible du type constituée par une pluralité d'éléments disposés en contact électrique les uns avec les autres, chaque élément comportant: - deux électrodes poreuses présentant une forme de préférence plane et à faces parallèles, une cathode et une anode, comportant chacune un cata- lyseur spécifique, - un électrolyte remplissant l'intervalle situé entre lesdites élec- trodes, - deux collecteurs de courant bipolaires imperméables, comportant au moins une zone centrale conductrice portant des cannelures sur chacune des faces desdits collecteurs, un premier collecteur venant, par les sommets de sa face cathodique, en contact électrique contre la surface externe de ladite cathode, et par sa face anodique en contact électrique contre la surface externe de l'anode d'un élément adjacent, et un deuxième collecteur venant par les sommets de sa face anodique, en contact électrique contre la surface externe de ladite anode, et par sa face cathodique en contact électrique contre la cathode de l'autre élé- ment adjacent, un comburant gazeux circulant entre ladite cathode et la face cathodique du premier collecteur et un combustible gazeux circulant entre ladite anode et la face anodique du deuxième collecteur, les parties inférieure et supérieure desdits collecteurs situées de part et d'autre de la zone centrale conductrice étant munies d'orifices pour la circulation de l'électrolyte et du combustible à travers la pile, les- dites électrodes étant assujetties toutes deux de part et d'autre d'un cadre présentant un orifice central, en forme de quadrilatère, et réa- lisé de préférence en un matériau plastique isolant, de telle sorte qu'elles définissent avec le cadre un compartiment électrolytique, les parties inférieure et supérieure du cadre comportant des orifices pour l'acheminement à travers la pile du combustible et de l'électrolyte correspondants aux orifices prévus sur les collecteurs, des moyens étant prévus sur une face du cadre pour permettre l'acheminement de l'électro- lyte d'un desdits orifices pour l'acheminement de l'électrolyte, dit orifice d'entrée, vers le compartiment électrolytique et dudit compar- - 16 - timent vers un autre orifice pour l'acheminement de l'électrolyte, dit orifice de sortie, lesdits moyens comportant des rainures débouchant dans des parties évidées formant chambres de répartition et de distri- bution et de collationnement d'électrolyte disposées sur les parties inférieure et supérieure du cadre le long de deux cotés opposés de l'orifice central et communiquant avec le compartiment électrolytique au moyen d'une pluralité de microcanaux parallèles délimités par des ner- vures, ladite pile étant caractérisée par le fait que l'étanchéité du réseau de distribution de l'électrolyte est assurée d'une part par un film mince (15) en matière plastique isolante s'étendant au moins au regard des moyens d'acheminement de l'électrolyte prévus entre les ori- fices d'entrée (8A) et de sortie (8B) et le compartiment électrolytique, ledit film (15) étant solidarisé audit cadre (3), et d'autre part par une des électrodes, ladite électrode (1), assujettie au cadre (3), chevauchant ledit film (15) et étant solidarisée de manière étanche à ce dernier au niveau de la zone de chevauchement ainsi créée. 2/ Pile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie du cadre (3) délimitant l'orifice central (4) présente un retrait (19) de part et d'autre du cadre (3) de manière que les électrodes (1, 2) après assujettissement au cadre (3) au niveau de ces retraits (19) ne débordent pas au-dessus des faces du cadre (3), le film mince (15) épou- sant sans dommage une desdites parties en retrait (19) et étant solida- risé à l'électrode (1) au niveau de cette partie. 3/ Pile selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'au niveau des parties en retrait (19) du cadre (3) les nervures (14) délimitant les microcanaux (13) comportent une partie (20) affleurant le plan des- dites parties en retrait et se prolongeant vers les chambres de distri- bution et de répartition et de collationnement (12) par une partie (21) affleurant le plan de la face (10) du cadre (3). 4/ Pile selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le parcours des rainures (11) reliant les orifices d'entrée (8A) et de sortie (8B) d'électrolyte aux chambres de répartition et de distri- bution et de collationnement (12) ont une forme en U, le fond des U étant situé, par rapport auxdits orifices, au delà de l'orifice central (4) délimitant le compartiment électrolytique. - 17 - / Pile selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les fonds des rainures (11) et des chambres de répartition et de distribution et de collationnement (12) comportent des moyens, tels que picots ou nervures (16, 17), affleurant le plan de la face (10) du cadre (3) et destinés à maintenir l'écartement entre le film mince plas- tique (15) et lesdits fonds. 6/ Pile selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'au moins une nervure (16) est disposée dans les rainures (11), tout le long des- dites rainures. 7/ Pile selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les chambres de distribution et de répartition et de collationnement (12) comportent une pluralité de nervures (17) disposées parallèlement et ne contrariant pas la distribution de l'électrolyte vers les microca- naux (13).