Brevet FR2612696A1 — publié le 19880923

PILE DE CELLULES ELECTROLYTIQUES AVEC CONTROLE DE LA MIGRATION DE L'ELECTROLYTE. Cette invention se rapporte à des piles de cellules à combustible et de cellules d'électrolyse. Elle se rapporte en particulier à des améliorations dans les piles de cellules à combustible au carbonate fondu, dirigées dans le sens de retarder et de con- trôler les effets de la migration de l'électrolyte. Les cellules à combustible au carbonate fondu et les piles de telles cellules sont bien connues et décrites dans différentes publications et dans différents brevets antérieurs. Par exemple, le brevet U.S. No. 4 478 776 attribué à Maricle et collaborateurs et le brevet U.S. No. 4 411 968 attribué à Reiser et collaborateurs illustrent des cellules à combus- ti b le typiques et des piles de telles cellules. Des anodes poreuses en nickel-chrome fritté et des cathodes poreuses en oxyde de nickel sont disposées sur les surfaces principales opposées d'une matrice à électrolyte poreuse. Une matrice de ce type en aluminate de lithium (LiA102) ou autre céramique inerte est remplie d'électrolyte du type carbonate d'un métal alacalin fondu (par exemple Li2CO3/K2C03) dans chaque cellule à combustible d'une pile. Dans une alimentation puissance typique, on envisage des piles contenant plusieurs centaines de cellules à combustible. Une redistribution sévère de l'électro- lyte a été observée même dans des piles expérimentales ne contenant que sensiblement moins de cellules que ce qui est prévu pour une alimentation puissance opérationnelle. Le mécanisme exact par lequel l'électrolyte migre n'est pas clairement compris. Néanmoins, on sait que les cellules proches de l'extrémité négative de la pile deviennent inondées, tandis que les cellules qui sont en direction de l'extrémité positive de la pile viennent à manquer d'électrolyte fondu ou deviennent sèches. On sait qu'un courant électrique shunt passant à travers la garniture d'étanchéité du collecteur provoque une migration de l'électrolyte en direction de l'extrémité négative de la pile. L' inondation par l'électrolyte et le manque d'électrolyte altérent sévèrement les performances des cellules affectées et augmentent largement la résistance globale de la pile. Dans les piles de cellules a combustible de l'art antérieur, on choisissait la garniture d'étan- chéité du collecteur pour assurer une bonne étan- chéité à l'égard d'une fuite de gaz. Une telle garniture d'étanchéité était poreuse, avec de petites pores dimensionnées pour se remplir significativement d'électrolytes fondu. Bien qu'une teneur élevée en électrolyte réduise au minimum les fuites de gaz, elle favorise malheuresement la migration de l'élec- trolyte. Les efforts pour éliminer la redistribution de l'électrolyte n'ont pas été complètement satisfaisants puisque la plupart des garnitures d'étanchéité, mouillées avec l'électrolyte, vont conduire l'électro- lyte vers l'extrémité négative de la pile. Si l'on dispose la pile de cellules à combustible avec son extrémité positive à la base et son extrémité négative en tête, la gravité va résister à la migration de l'électrolyte en direction des cellules plus négatives. Toutefois, ceci n'est pas suffisant pour empêcher la redistribution de l'électrolyte en direction des cellules supérieures. Par conséquent, au vu de ce qui est dit ci-dessus, un but de l'invention est de proposer une pile de cellules à combustible présentant un contrôle amélioré de la migration de l'électrolyte. Un autre but est de proposer des améliorations de la pile de cellules à combustible pour limiter la vitesse de migration de l'électrolyte. Un but de l'invention est également de proposer les améliorations à la pile de cellules à combustible pour retarder l'effet de la migration de l'électrolyte au-delà du cycle opératoire normal de la pile de cellules à combustible. Conformément à l'invention, on propose une pile de cellules à combustible améliorée comportant une pluralité de cellules à combustible qui s'étendent de l'extrémité positive à l'extrémité négative de la pile. Les différentes cellules comprennent un élément poreux formant anode, un élément poreux formant cathode et une matrice poreuse de matériau céramique pour contenir l'électrolyte entre les paires d'anodes et de cathodes. Les cellules adjacentes sont séparées par des feuilles séparatrices, imper- méables, électriquement conductrices, disposées dans la pile des cellules. Des moyens poreux d'étanchéité sont placés sur les bords extérieurs des faces de la pile pour assurer l'étanchéité à l'égard de l'arrivée des gaz et de l'évacuation des gaz. La pile de cellules à combustible comporte des moyens pour retarder et contrôler la migration de l'électro- lyte fondu. La pile de cellules à combustibe comporte éga- lement des réservoirs poreux qui sont en communication au point de vue conduction de l'électrolyte, avec les cellules qui sont à la portion d'extrémité la plus négative et avec les cellules qui sont à la portion d'extrémité la plus positive de la pile. Les réservoirs sont prévus pour recevoir et contenir l'électrolyte migrant en direction des cellules les plus négatives et pour refaire le plein en électrolyte pour les cellules les plus positives hors desquelles l'électrolyte migre. Dans d'autres aspects de l'invention la pile de cellules électrolytiques comportent des moyens poreux d'étanchéité présentant une portion de volume poreux augmenté à la portion d'extrémité négative de la pile et une portion de leur longueur de moindre volume à la portion médiane de la pile. La portion de volume augmenté sert de réservoir pour recevoir et contenir l'électrolyte migrant en direction des cellules les plus négatives de la pile. Dans d'autres aspects de l'invention, les moyens poreux d'étanchéité, à la portion médiane de la pile, comprennent un ruban céramique fibreux qui ne peut pas contenir plus d'environ 4% en volume de l'électro- lyte fondu. Le ruban céramique comporte des fibres lisses d'environ 50 à 20 microns de diamètre, une porosité supérieure à 90%, une largeur d'environ 1 à 2 cm et une épaisseur d'environ 0,1 à 0,2 cm. Les fibres céramiques sont sélectionnées parmi des céramiques comme l'aluminate de lithium, le zirconate de lithium, l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de cérium et l'oxyde de zirconium stabilisé par l'oxyde de calcium ou l'oxyde d'yttrium. Dans d'autres aspects de l'invention, les réservoirs comportent une première couche poreuse de matériau électroniquement conducteur à la portion d'extrémité négative de la pile exposée à l'arrivée du gaz oxydant, et une seconde couche poreuse de matériau électroniquement conducteur à la portion Z612696 d'extrémité positive de la pile exposée à l'arrivée du gaz combustible. La première et la seconde couche poreuses sont chacune séparées d'avec les électrodes adjacentes et d'avec les matrices adjacentes d'élec- trolyte par une couche imperméable à l'électrolyte et électriquement conductrice. Dans d'autres aspects de l'invention, une couche poreuse supplémentaire de matériau électroniquement conducteur est placée à la portion d'extrémité négative de la pile exposée à l'arrivée du gaz combustible et séparée d'avec la couche poreuse adjacente exposée à l'arrivée du gaz oxydant par une couche imperméable à l'électrolyte et électri- quement conductrice. Selon un autre aspect plus spécifique de l'invention, un réservoir d'électrolyte est placé, de façon à pouvoir communiquer, au point de vue passage de l'électrolyte, avec un élément formant anode, dans la portion d'extrémité négative de la pile exposée à l'arrivée du gaz d'anode. Dans une configuration variante, le réservoir d'électrolyte placé à l'extrémité négative de la pile est un élément formant anode d'épaisseur supé- rieure à un élément individuel formant anode placé dans la portion médiane de la pile. La présente invention envisage également une pile de cellules électrolytiques présentant une pluralité de cellules, allant d'une portion d'extrémité positive à une portion d'extrémité négative, les surfaces de bordure des cellules formant une première face verticale rendue étanche à l'égard de l'arrivée du gaz oxydant et une seconde phase verticale rendue étanche à l'égard de l'arrivée du gaz combustible. La pile de cellules à combustible comporte, en combinaison, des réservoirs d'électro- lyte, dans la portion d'extrémité négative, dans la portion d'extrémité positive et des moyens d'étan- chéité dans sa portion médiane. Les réservoirs d'électrolyte comprennent des couches poreuses de matériau électriquement conducteur qui peut être mouillé par l'électrolyte fondu et qui est séparé des matrices d'électrodes adjacentes par une couche imperméable à l'électrolyte et électriquement conduc- trice. Les moyens d'étanchéité, qui s'étendent entre les réservoirs qui se trouvent à la portion d'extré- mité négative et à la portion d'extrémité positive de la pile, sont résistants à la migration de l'électrolyte entre la portion d'extrémité positive et la portion d'extrémité négative. Le réservoir d'électrolyte qui se trouve à la portion d'extrémité négative de la pile contient initialement sensiblement moins d'électrolyte que le réservoir d'électrolyte qui se trouve à la portion d'extrémité positive de la pile. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens d'étanchéité comprennent un ruban céramique fibreux le long des portions de bordure des faces de la pile pour assurer l'étanchéité à l'égard de l'arrivée du gaz combustible et de l'arrivée du gaz oxydant. Le ruban est constitué de fibres lisses d'environ -20 microns de diamètre, définissant une porosité supérieure à 90 , une largeur d'environ 1-2 cm, une épaisseur d'environ 0)1 à 0,2 cm, pour résister à la migration sur toute la hauteur de la pile. Dans d'autres aspects de l'invention, les moyens poreux d'étanchéité comprennent un ruban céramique fibreux et poreux ne contenant qu'environ 4% en volume d'électrolyte fondu. Dans d'autres aspects de l'invention, la largeur et la section droite du ruban céramique poreux sont augmentées à la portion BR 9691 US/AM 2 6 1 2 6 9 6 d'extrémité négative de la pile de cellules à combus- tible pour assurer une capacité supplémentaire en électrolyte. L'invention est illustrée sur les dessins joints sur lesquels: - la figure 1 est une vue perspective d'une pile de cellules à combustible avec des portions qui en sont arrachées; - la figure 2 est une vue partielle, à échelle agrandie, en section droite, de la portion d'extrémité positive et de la portion d'extrémité négative de la pile de cellules à combustible; la figure 3 est une vue partielle en section droite selon la coupe 3-3 indiquée sur la figure 2; - la figure 4 est' une vue partielle en section droite, à échelle agrandie, d'une portion supérieure de la pile de cellules à combustible; - la figure 5 est une vue partielle éclatée d'une disposition variante électro-réservoir pour une pile de cellules à combustible. Les figures 1 et 2 représentent une pile de cellules à combustible 10 à laquelle peuvent s'appliquer les améliorations de l'invention. La pile comporte une pluralité de cellules à combustible individuelles 12 entre des plaques d'extrémité 14 et 15 placées à l'extrémité négative et à l'extrémité positive de la pile. La pile 10 est habituellement disposée avec les cellules individuelles 12 séparées par des couches imperméables, électriquement conduc- trices, 21 et avec les anodes disposées en tête des cathodes dans chaque cellule. Ceci établit la polarité négative en tête de la pile et la polarité positive à sa bas e. La pile de cellules à combustible est illustrée avec quatre faces verticales 20 prévues pour être associées à des distributeurs (non représentés) pour l'alimentation en gaz oxydant et en gaz combustible et des collecteurs pour l'évacuation des produits de réaction et des gaz réactifs non utilisés. Des éléments d'étanchéité 18 sont disposés sur les faces de la pile pour assurer l'étanchéité à l'égard des distributeurs et des collecteurs de gaz. Dansles cellules à électrolyte fondu à haute tempé- rature, les éléments d'étanchéité 18 sont choisis parmi les matériaux du type céramique poreuse, par exemple, l'aluminate de lithium, le zircon ate de lithium, l'oxyde d'alumine, l'oxyde de sérium ou l'oxyde de zirconium stabilisé par l'oxyde de calcium ou d'yttrium. En outre, un cadre support (non repré- senté), tel que décrit dans Guthrie, brevet U.S. No. 4 414 294, peut être prévu en liaison avec l'élément d'étanchéité 18. L'électrolyte fondu, typiquement le carbonate fondu Li2C03K2C03, dans un rapport d'environ 1,6 à 1,0, est contenu dans une matrice poreuse 19 placée entre l'anode 17 et la cathode 13 de chaque cellule comme représenté sur les figures 2 et 3. La matrice 19 s'étend latéralement à la face 20 de la pile de cellules et sert d'étanchéité humide, contenant le carbonate fondu servant d'électrolyte, entre chaque paire d'anode et de cathode. Par conséquent, l'électrolyte fondu est présent à la face 20 de la pile qui est en contact avec la garniture d'étan- chéité 18 du distri buteur/collecteur. Des feuilles séparatrices 21, de métal imperméable à l'électrolyte et résistant à la corrosion, par exemple de nickel ou d'acier inoxydable, sont prévues entre les diffé- rentes cellules, à l'intérieur de la pile. Des rails 23, en matériau résistant à la corrosion et imper- méable au gaz, assurent une fonction d'étanchéité au gaz pour isoler l'anode et la cathode d'avec les gaz oxydants et les gaz combustibles, respectivement. Les matrices poreuses peuvent se présenter sous forme d'un ruban ou d'une masse compacte de matériau particulaire inerte à un environnement de carbonate fondu. L'aluminate de lithium est un matériau conve- nable pour la matrice, mais on peut également utiliser l'oxyde de cérium, l'oxyde de zirconium stabilisé, le zirconate de lithium, etc. - Les anodes et les cathodes peuvent être en nickel poreux. Un petit pourcentage de chrome peut ajouter de la stabilité à la structure de l'anode, comme décrit dans la demande de brevet U.S. S.N 823 718 déposée le 29/1/86 par Swarr et collaborateurs. Une cathode en nickel se convertira en oxyde de nickel par exposition au gaz oxydant dans les conditions de la cellule à combustible au carbonate fondu. Sur la figure 1, les portions supérieures 16 des éléments d'étanchéité poreux 18 sont prévues avec une surface de section droite et un volume augmentés pour servir de réservoir pour l'électrolyte fondu migrant en direction de l'extrémité négative de la pile de cellules. Bien qu'elle ne soit pas représentée, on peut également employer une portion d'élément d'étanchéité semblable, de volume poreux augmenté, à l'extrémité positive de la pile pour pouvoir fournir de l'électrolyte en supplément pour les cellules les plus positives qui, typiquement, vont sécher les premières en service. Lors de l'exploitation d'une pile de cellules électrolytiques de cette configuration, au départ, on remplit à un niveau élevé d'électrolyte les cellules de la portion inférieure, positive de la pile, tandis qu'on ne remplitqu'àun faible niveau d'électrolyte les cellules qui sont dans la portion supérieure, négative. Comme cela sera discuté plus bas, il est avantageux de prévoir avec une section droite réduite les éléments d'étanchéité 18 qui sont dans la portion médiane de la pile pour limiter la vitesse de migration de l'électrolyte. En se reportant aux figures 2 et 3, différents autres aspects de l'invention sont décrits et illustrés. Des réservoirs 25 et 27 sont disposés à la portion d'extrémité supérieure, négative, et à la portion d'extrémité inférieure, positive, de la pile de cellules à combustible, respectivement. De plus, un autre réservoir 26 est illustré en dessous du réservoir 25, et séparé d'avec ce réservoir 25 par une plaque séparatrice 21A électroniquement conductrice et imperméable à l'électrolyte. Le réser- voir 26 est exposé à l'arrivée du gaz oxydant et assure donc la collecte pour faire face à la migration de l'électrolyte à la face de la pile ou arrive le gaz oxydant. Les réservoirs 25, 26 et 27 peuvent être de structure semblable à celle des anodes. De préférence les réservoirs sont d'épaisseur supérieure à l'épais- seur d'une anode située dans la portion médiane de la pile. Pour les réservoirs, on peut choisir des structures poreuses électriquement conductrices comme des alliages de nickel ou de nickel-chrome avec une porosité supérieure à 50%, par exemple une porosité de 50-60%. Il est avantageux que le réservoir 26 qui se trouve à l'extrémité négative de la pile soit exposé au gaz oxydant pour contribuer électro- lytiquement à la migration de l'électrolyte dans le réservoir. Par contre, il est également avantageux d'avoir au moins un réservoir ouvert à l'électrolyte en migration à chaque face de la pile dans les portions d'extrémité négative. Si l'on emploie des structures en nickel, celles exposées au gaz combustible conser- veront mieux leur intégrité de structure que celles exposées au gaz oxydant. Il est bien clair que l'on peut prévoir une pluralité de couches de réservoir à la fois à la portion supérieure et à la portion inférieure de la pile de cellules à combustible. De cette façon, le carbonate fondu contenu dans le réservoir 2 7 assure l'appoint au fur et à mesure que l'électrolyte migre depuis la portion inférieure de la pile de cellules. De façon correspondante, les réservoirs 25 et 26 situés à l'extrémité supé- rieure ne seront pas remplis au départ et serviront à recevoir l'électrolyte en migration au cours de l'exploitation de la pile. On s'attend par conséquent à ce que l'emploi de ce réservoir prolonge sensi- blement l'exploitation de la pile de cellules à combustible entre les arrêts pour entretien pour procéder à la redistribution de l'électrolyte. La figure 4 illustre une disposition variante de réservoir avec, près de la partie supérieure d'une pile, une cellule à combustible 31 placée entre des séparateurs 33 imperméables à l'électrolyte. Une anode 35 est représentée en contact avec une matrice à électrolyte 37 et avec des rails protecteurs 39 qui protègent à la fois l'anode et la cathode (non représentées) à l'égard du gaz oxydant et du gaz combustible, respectivement. Une plaque poreuse supplémentaire 41 est prévue au-dessus de l'anode , à la polarité de l'anode, pour servir de réservoir pour l'électrolyte en migration. Le réservoir 41 est ouvert à sa surface de bordure correspondant à la face de la pile par laquelle le gaz combustible pénètre dans les anodes. Cette configuration donne, pour recueillir l'électrolyte, un réservoir qui fait partie de la structure d'anode sans que soient néces- saires les plaques séparatrices supplémentaires. La figure 5 représente une disposition variante dans laquelle le réservoir 45 prévu pour recueillir l'électrolyte comporte des canaux 47 pour former des passages pour le gaz réactif lorsque ce réservoir est posé sur une électrode 49. On peut utiliser cette disposition à la place de la combinaison anode-réser- voir représentée sur la figure 4. Le inventeurs ontdécouvert que l'emploi d'éléments d'étanchéité de construction modifiée peut sensi- blement limiter la vitesse de migration de l'électro- lyte. Dans la portion centrale de la pile, il est prévu des éléments d'étanchéité 18 de section droite sensiblement plus faible et de construction spéciale pour réduire leur capacité en électrolyte fondu et limiter de cette façon la migration de l'électro- lyte. Typiquement, les éléments d'étanchéité 18 qui sont dans la portion médiane de la pile sont des rubans d'une épaisseur d'environ 0,1 à 0,2 cm, d'une largeur d'environ 1 à 2 cm et d'une porosité supé- rieure à 90% Ces éléments d'étanchéité sont constitués de grandes fibres lisses d'un diamètre d'environ à 20 microns pour limiter efficacement leur capacité en électrolyte. Au cours de leur utilisation dans une pile de cellules à combustible, de tels éléments d'étanchéité ne vont pas contenir plus d'environ 4% en volume d'électrolyte fondu. Ceci est différent des conceptions précédentes des éléments d'étanchéité qui présentaient une faible porosité et de faibles dimensions de pores et qui se remplissaient d'électro- lyte et, de ce fait, favorisaient la migration de l'électrolyte. Les fibres de grand diamètre du demandeur sont traitées à chaud ou frittées pour donner un tapis ou feutre comprenant de grandes fibres lisses qui n'absorbent pas l'électrolyte et ne se remplissent pas d'électrolyte. Comme exemple d'exploitation du nouvel élément d'étanchéité du demandeur, l'étanchéité d'une pile de cellules à combustible contenant 20 cellules à combustible a été réalisée avec un élément d'étan- chéité d'une épaisseur d'environ 0,2 cm, d'une largeur de 1 cm, avec des fibres d'environ 20 microns de diamètre. La section supérieure de la garniture d'étanchéité qui recouvrait la portion d'extrémité négative de la pile avait une largeur d'environ 4 cm pour constituer un réservoir pour l'électrolyte en migration. Au départ les cellules inférieures étaient fortement remplies d'électrolyte fondu tandis que les cellules supérieures, les plus négatives, ne contenaient d'électrolyte que ce qui est nécessaire pour permettre la réaction électrolytique. La pile a fonctionné pendant plus de 5.000 heures avant qu'une migration sensible de l'électrolyte ait provoqué 1' inondation des cellules à combustible supérieures et le séchage des cellules à combustible inférieures de la pile. Il est clair que les améliorations décrites ci-dessus peuvent s'appliquer à différents types de piles de cellules à électrolyte. Les cellules à combustible et les cellules à électrolyse employant une large plage d'électrolytes fondus ou liquides peuvent avantageusement incorporer la présente invention. Bien que l'on ait décrit la présente invention en termes de matériaux et de conditions spécifiques, il doit être clair que l'homme de l'art peut y apporter différents changements en ce q.ui concerne les matériaux, les parties et les détails tout en restant dans l'objet des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Pile de cellules électrolytiques présentant une polarité négative et une polarité positive à leurs extrémités opposées et comportant une pluralité de cellules (12), lesdites cellules comprenant un élément poreux (17) formant anode, un élément poreux (13) formant cathode et une matrice poreuse (19), pour l'électrolyte fondu, entre ledit élément (17) formant anode et ledit élément (13) formant cathode, une pluralité de feuilles séparatrices (21) imper- méables et électriquement conductrices, situées entre les cellules voisines, ainsi que des moyens poreux d'étanchéité (18) placés aux bords extérieurs d'une face de la pile pour assurer l'étanchéité de la pile de cellules à combustible à l'égard de l'arrivée des gaz, ladite pile de cellules à combustible étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre: des moyens (25, 26, 27) formant réservoir poreux, en communication, au point de vue conduction de l'électrolyte, avec les cellules qui sont à la portion la plus négative et les cellules qui sont à la portion la plus positive de ladite pile, lesdits moyens (25, 26, 27) formant réservoir étant prévus pour recueillir et contenir l'électrolyte migrant en direction des cellules les plus négatives, d'une part, et pour faire l'appoint de l'électrolyte ayant migré à partir des cellules les plus positives de la pile, d'autre part. 2. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens poreux d'étanchéité (18) présentent une portion (16) de volume augmenté à la portion d'extrémité négative de ladite pile et une portion de sa longueur de moindre volume à la portion médiane de ladite pile, ladite portion (16) de volume augmenté servant dedit moyen formant réservoir pour recueillir et contenir l'électrolyte migrant en direction des cellules les plus négatives de ladite pile. 3. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens poreux d'étanchéité (18) situés à la portion médiane de ladite pile sont constitués d'un ruban céramique fibreux ne contenant pas plus qu'environ 4% en volume d'électrolyte fondu, pour limiter la migration d'électrolyte. 4. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens poreux d'étanchéité (18) situés dans la portion médiane de ladite pile sont constitués d'un ruban céramique fibreux contenant des fibres lisses d'un diamètre d'environ 5 à 20 microns d'une porosité supérieure à 90%, d'une largeur d'environ 1 à 2 cm et d'une épaisseur d'environ 0,1 à 0,2 cm. 5. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'on choisit lesdits moyens poreux d'étanchéité (18) dans le groupe de céramiques constitué de l'aluminate de lithium, du zirconate de lithium, de l'oxyde d'alumine, de l'oxyde de cérium et de l'oxyde de zirconium stabilisé à l'oxyde de calcium ou à l'oxyde d'yttrium. 6. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pile présente une première face verticale avec des moyens pour assurer l'étanchéité à l'égard de l'arrivée du gaz oxydant constitués de moyens de distribution de gaz oxydant aux éléments de ladite pile formant cathode, ainsi qu'une seconde phase verticale avec des moyens pour assurer l'étanchéité à l'égard de l'arrivée de gaz combustible constitués de moyens de distribution de gaz combustible aux éléments de 2 61 2 6 ladite pile formant anode; et en ce que lesdits moyens formant réservoir comportent une première couche poreuse (25) de matériau électriquement conducteur à la portion d'extrémité négative de ladite pile exposée au gaz oxydant et une seconde couche poreuse (27) de matériau électriquement conducteur à la portion d'extrémité positive de ladite pile exposée au gaz combustible, ledite première (25) et ladite seconde (27) couches poreuses étant chacune séparées d'avec les électrodes adjacentes et d'avec les matrices à électrolyte par une couche (21-21A) imperméable à l'électrolyte et électriquement conduc- trice. 7. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 6, caractérisée en outre en ce qu'elle comporte une couche poreuse supplémentaire (26) de matériau électriquement conducteur située à la portion d'extrémité négative de ladite pile, exposée au gaz combustible à ladite seconde phase verticale et séparée d'avec ladite première couche poreuse (25) et les électrodes adjacentes et des matrices à élec- trolyte adjacentes par une couche (21A) imperméable à l'électrolyte et électriquement conductrice. 8. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite couche poreuse supplémentaire (26) est constituée de parti- cules compactées d'un alliage nickel-chrome d'une porosité supérieure à 50%. 9. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pile présente une première face verticale avec des moyens pour assurer l'étanchéité à l'égard de l'arrivée du gaz oxydant et une seconde face verticale avec des moyens pour assurer l'étanchéité à l'égard de l'arrivée du gaz combustible; et en ce que lesdits 2 6 1 269 6 moyens formant réservoir comportent une couche (41) de matériau poreux électriquement conducteur, en communication, au point de vue conduction de l'électrolyte, avec un élément formant anode (35), situé dans la portion d'extrémité négative de ladite pile et exposé à ladite seconde phase verticale. 10. Pile de cellules électolytiques selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens formant réservoir comportent un élément (41), dans la portion d'extrémité négative de ladite pile, d'épaisseur supérieure à l'épaisseur de chacun des éléments formant anode (17) situés dans la portion médiane de ladite pile. 11. Pile de cellules électrolytiques comportant une pluralité de cellules de la portion d'extrémité positive à la portion d'extrémité négative, caracté- risée en ce que les surfaces de bordure desdites cellules forment une première face verticale avec des moyens d'étanchéité à l'égard du gaz oxydant et une seconde phase verticale avec des moyens d'étanchéité à l'égard du gaz combustible, ladite pile de cellules comportant en outre la combinaison d'un réservoir d'électrolyte (25), électroniquement conducteur, dans sa portion d'extrémité négative, d'un réservoir d'électrolyte (27), électroniquement conducteur, dans sa portion d'extrémité positive et de moyens d'étanchéité (18) dans sa portion médiane, lesdits réservoirs d'électrolyte comportant des couches poreuses de matériau électroniquement conduc- teurs, muillables par l'électrolyte et séparés d'avec les électrodes adjacentes et les matrices adjacentes par une couche (21, 21A) imperméable à l'électrolyte et électroniquement conductrice, lesdits moyens d'étanchéité s'étendant entre lesdits réservoirs dans la portion d'extrémité négative et dans la 2 61 69V6 portion d'extrémité positive de la pile et étant résistant à la migration de l'électrolyte entre la portion d'extrémité positive et la position d'extré- mité néRative de ladite pile. 12. Procédé de mise en oeuvre de la pile selon la revendi- cation 11, caractérisé en ce qu'au déDart, on remplit ledit réservoir d'électrolyte situé à la portion d'extrémité positive de ladite pile avec sensiblement davantage d'électro- lyte que le réservoir d'électrolyte situé à la portion d'extrémité négative de ladite pile. 13. Pile de cellules électrolytiques selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens d'étanchéité sont constitués d'un ruban céra- mique fibreux le long des portions de bordure des faces de la pile; et en ce que ledit ruban est constitué de fibres lisses d'un diamètre d'environ -20 microns, définissant une porosité supérieure à 90%, d'une largeur d'environ 1-2 cm, d'une épaisseur d'environ 0,1 à 0,2 cm, pour limiter la migration de l'électrolyte sur toute la hauteur de la pile de cellules électrolytiques.