Brevet FR2832549A1 — publié le 20030523

PILE À COMBUSTIBLE À SURFACE ACTIVE IMPORTANTE ET À VOLUME RÉDUIT ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention a trait à un procédé de fabrication d'une pile à combustible à surface active importante et volume réduit. L'invention concerne donc le domaine des piles à combustible, et plus particulièrement des piles à combustible ayant une membrane solide en polymère comme électrolyte, tels que les piles PEMFC ( Protons Exchange Membrane Fuel Cell ) et DMFC ( Direct Methanol Fuel Cell ). Les piles à combustible du type à électrolyte polymère solide trouvent leurs applications, notamment, dans les transports terrestres, spatiaux, maritimes, et plus particulièrement dans les véhicules terrestres, qui font, à l'heure actuelle l'objet de nombreux programmes de développement, afin de trouver des alternatives à l'utilisation de batteries dans les véhicules électriques. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les piles à combustible sont constituées d'un empilement de cellules élémentaires. Chacune de ces cellules comprend une anode et une cathode placées de part et d'autre d'un électrolyte. Au niveau de l'anode se produit l'oxydation du combustible, tel que l'hydrogène H2, pour les piles à hydrogène, produisant ainsi des protons et des électrons. Les électrons rejoignent le circuit électrique extérieur, tandis que les protons se dirigent vers la cathode, au travers de l'électrolyte, qui se présente, généralement sous forme d'une membrane conductrice ionique. Au niveau de la cathode se produit l'oxydation du comburant, tel que l'oxygène de l'air, s'accompagnant, dans le cas des piles à hydrogène, de production d'eau résultant de la recombinaison des ions produits par la réduction et des protons. Les densités de puissance obtenues au niveau d'une cellule élémentaire sont très faibles et largement insuffisantes pour permettre le fonctionnement d'équipements électriques. Il est donc indispensable d'assembler un nombre important de ces cellules élémentaires, afin d'accéder à une puissance significative. L'assemblage s'effectue, généralement par un empilement de cellules élémentaires, la séparation entre les cellules étant réalisée au moyen de plaques étanches, dites plaques bipolaires. Dans le domaine des piles à combustible, de nombreuses configurations ont déjà été proposées dans l'art antérieur. Ainsi, les piles à combustible de moyenne puissance, soit 10 à 50 kW par cellule, sont généralement élaborées par l'association filtrepresse de plaques bipolaires en graphite ou en acier inoxydable et d'assemblages électrode-membrane- électrode obtenus par pressage de deux électrodes en tissu et d'une membrane conductrice protonique en NAFION. Les piles à combustible à petite puissance, soit 0.5 à 50 W par cellule, dites micro-piles à combustible, nécessitent, pour leur élaboration le développement d'architectures et de procédés, souvent dérivés des technologies de la microélectronique. La difficulté réside dans l'assemblage de la micro- électrode avec le film mince de conducteur protonique. De plus, l'électrode, en plus de sa taille réduite, doit présenter une conductivité électronique élevée, une forte perméabilité au gaz notamment à l'hydrogène, dans le cas d'une architecture PEMFC, pour les piles à hydrogène/air, une forte perméabilité au gaz et au méthanol dans les cas d'une architecture DMFC pour les piles à méthanol/air, une aptitude à être mise sous forme d'une couche mince sur une faible surface, une bonne résistance thermomécanique. La micro-électrode doit également posséder une surface adaptée au dépôt d'un catalyseur sous forme dispersée. Dans la littérature, on distingue des architectures à base de silicium poreux sur lequel sont déposés successivement un catalyseur puis une membrane Nafione pour former l'assemblage électrode-membrane. Toutefois, les performances d'un tel dispositif sont limitées par la mauvaise cohésion des différentes couches, créant ainsi une forte résistance d'interface, et par une très faible dispersion du catalyseur, ce dernier étant faiblement divisé, afin d'obtenir un dépôt fortement conducteur électronique. Différents laboratoires ont développé des technologies sur silicium non poreux. Une équipe du Lawrence Livermore National Laboratory a élaboré ainsi une cellule de micro-pile à combustible en déposant, tout d'abord, une couche mince métallique de nickel faisant office de collecteur électronique sur un substrat silicium. Le catalyseur puis le conducteur protonique sont ensuite déposés sur le nickel. Le nickel est ensuite perforé par gravure chimique pour mettre en contact le catalyseur et le réducteur, à savoir l'hydrogène ou le méthanol suivant le système de pile à combustible envisagé. Cette technique présente un certain nombre d'inconvénients, liés en particulier aux propriétés du nickel. En effet, le nickel présente une sensibilité aux phénomènes de corrosion engendrés par le caractère fortement acide du conducteur protonique. Le catalyseur se disperse, de plus, faiblement au niveau de la couche de nickel perforé, qui présente une faible capacité à entraîner une dispersion homogène de l'agent réducteur sur le catalyseur. Enfin, cette technologie engendre une faible probabilité de présence de points triples. Le demande de brevet WO 97/11503 et le brevet américain 5,759, 712 décrivent une architecture de pile à combustible basée sur l'emploi d'un microporeux imprégné de conducteur protonique comme élément central d'un système de micro-pile à combustible. Les différents matériaux nécessaires à la formation d'une pile à combustible sont alors déposés de part et d'autre de ce substrat par des techniques classiques de dépôt sous vide. Cette invention a deux inconvénients principaux qui sont d'une part, la fragilité du substrat polymère surtout lorsque celui-ci est traité par des techniques de dépôt sous vide agressives et d'autre part, les mauvaises performances électrochimiques liées notamment au manque de surface active et également, à la fragilité du dépôt de catalyseur déposé directement sur les membranes échangeuses de protons. L'ensemble de ces architectures exposées présente la particularité d'être toutes planaires et ne permet pas, de ce fait, d'obtenir une surface d'électrode suffisamment élevée pour alimenter en énergie des dispositifs électroniques portables. Dans cet objectif, plusieurs géométries non planaires sont proposées dans l'art antérieur. Les brevets américains 6,080, 501,6, 007,932 et 6,001, 500 décrivent une architecture cylindrique de pile à combustible miniature. Cette architecture est basée sur l'enroulement d'un assemblage électrodemembrane-électrode employé classiquement en géométrie planaire autour d'un mandrin en mousse métallique. Toutefois, les performances d'un tel assemblage sont limitées principalement pour deux raisons : - l'assemblage électrode-membrane-électrode, initialement planaire, n'est pas adapté à une géométrie cylindrique, ce qui occasionne une quasi impossibilité à rétablir les contacts anode-anode, cathode-cathode et membrane-membrane après enroulement de l'assemblage électrode-membrane- électrode planaire ; - les collecteurs de courant ne sont pas intimement en contact avec l'anode et la cathode, générant ainsi des résistances d'interface trop élevées. Une autre équipe américaine a développé un concept de pile à combustible miniature tubulaire similaire. Un assemblage électrode-membrane-électrode est enroulé pour former un cylindre. Celui-ci est ensuite intégré dans un dispositif métallique de porte-cylindres permettant d'assurer la collection du courant électrique. Toutefois, ce type d'architecture n'est pas adapté aux appareils électroniques portables principalement à cause de l'encombrement généré, par l'utilisation du système de porte-cylindres . Il existe donc un véritable besoin pour un procédé de fabrication de piles à combustible, qui permette d'obtenir des piles ayant un volume total le plus faible possible tout en conservant une surface active d'électrode élevée. Il existe, en outre, un besoin, pour ce type de piles, pouvant développer des puissances électriques compatibles avec une utilisation desdites piles dans le domaine, notamment, des transports terrestres. EXPOSÉ DE L'INVENTION Le but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une pile à combustible, adaptée aux équipements quotidiens, qui réponde, entre autres, au besoin mentionné ci-dessus, et qui ne présente pas les inconvénients, les désavantages, défauts et limitations de l'art antérieur, et qui permette notamment de réaliser une pile ayant une surface active beaucoup plus élevée que sa surface d'occupation au sol. Le but de la présente invention est enfin de fournir une pile à combustible présentant un volume réduit, tout en présentant une surface active importante. Ce but et d'autres encore sont atteints, conformément à l'invention, par un procédé de fabrication d'une pile à combustible comportant un ensemble de cellules élémentaires connectées entre elles, chaque cellule élémentaire étant constituée d'au moins trois couches, soit une membrane placée entre une anode et une cathode, caractérisé en ce qu'il comprend la succession des étapes suivantes : - une étape de réalisation d'une matrice de trous au niveau d'au moins deux supports, lesdits trous débouchant, de part et d'autre des faces de chaque support, et présentant deux surfaces d'orifice et une surface de paroi ; - une étape de réalisation de cellules élémentaires au sein desdits trous ; - une étape de réalisation, sur l'une au moins des faces de chaque support, d'un réseau de connexions cathodiques, d'un réseau de connexions anodiques et d'un réseau de distribution de réactants, lesdits réseaux reliant les cellules élémentaires entre elles, l'ensemble formé d'un support, des cellules élémentaires et desdits réseaux constituant un module de base ; - une étape d'assemblage d'au moins deux modules de base, les cellules élémentaires de chaque module de base étant en regard avec les cellules élémentaires du (des) module (s) de base adjacent (s). On précise que, selon la présente demande, le terme de trous se réfère à toutes sortes de structures creuses, dont notamment des structures sous forme de tranchées. Selon l'invention, la terminologie module de base se réfère à l'ensemble constitué d'un support, au sein duquel sont réalisées des cellules élémentaires de pile, lesdites cellules étant connectées électriquement entre elles par l'intermédiaire de réseaux de connexions anodiques et cathodiques et alimentées par des réseaux de distribution de réactants constitués au niveau d'au moins une des faces du support. Le caractère avantageux de cette invention réside dans le fait d'utiliser une matrice de trous, chaque trou étant le siège d'une cellule élémentaire de pile, pour constituer un module de base et d'assembler deux ou plusieurs modules de base de façon judicieuse, de sorte à constituer une matrice de cavités à forme complexe. Ainsi, l'intérêt de la présente invention est de pouvoir, de cette manière, dédier la grande surface de paroi des trous à la réalisation de la surface active des cellules élémentaires et de démultiplier cette surface active en assemblant plusieurs modules de base et d'autre part de libérer sur les faces extérieures du support, une grande surface utile pour réaliser les réseaux de connexions anodiques, cathodiques et de distribution des réactants. Ainsi, grâce à ce procédé selon l'invention, l'on peut accéder à des piles à combustible à surface d'occupation au sol réduite, tout en présentant une surface active élevée, dans la mesure où les surfaces actives de la pile se trouvent au coeur du matériau constitutif du support. De plus, le fait de réaliser des systèmes issus de l'assemblage de plusieurs modules, conformément à l'invention, présente l'avantage majeur de faciliter l'élaboration des couches actives sur les parois des trous, qui vont constituer par la suite après assemblage des cavités complexes. En effet, dans une pile à combustible présentant une architecture selon l'invention avec un seul module, la pente des parois, par exemple, pour des trous à volume conique, serait figée par la géométrie, notamment l'épaisseur de support, les surfaces d'entrée et de sortie des trous. Dans un tel système, il faudrait développer des parois en forte pente pour gagner en surface active. En revanche, le système issu de l'assemblage de plusieurs modules, tel qu'envisagé par le procédé selon l'invention, peut être constitué de modules dont la hauteur est plus faible et par conséquent, les parois internes des trous peuvent avoir un profil moins raide. De ce fait, il est plus aisé, à partir de ce système, de réaliser le dépôt de couches, afin de constituer les cellules élémentaires. Selon l'invention, les trous, au niveau du support, peuvent être réalisés par gravure, ou encore par ablation laser. Le support peut être constitué, selon l'invention, d'un matériau choisi parmi le silicium, le silicium poreux, le graphite, des céramiques, des polymères. Par exemple, les céramiques peuvent être de l'oxyde de titane ou de l'alumine et les polymères du Téflon@, du Peek@ ou des polysulfones. De préférence, les trous pratiqués au niveau du support présentent des surfaces d'orifices faibles, par rapport à leurs surfaces de paroi. Ainsi, ce mode de réalisation présente l'avantage de dédier une large surface des faces du support à la réalisation des réseaux de connexions électriques et des réseaux de distribution des réactants. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, les trous présentent une section non constante. Grâce à ce type de réalisation, on peut accéder ainsi à une surface de paroi importante tout en ayant une épaisseur de support relativement faible. De ce fait, la pile obtenue par ce procédé, présente un volume réduit, tout en ayant une surface active importante. Selon l'invention, les trous pratiqués, au niveau du support sont, par exemple, sensiblement tronconiques ou ont sensiblement une forme de pyramide tronquée. La réalisation de cellules élémentaires, au niveau des trous pratiqués dans le support, selon l'invention s'effectue par dépôt d'au moins trois couches, pour constituer l'anode, la membrane et la cathode. Cette phase de réalisation peut comprendre, en outre, le dépôt de collecteurs de courant au niveau de chaque anode et de chaque cathode. Selon l'invention, l'assemblage de deux modules de base, mettant en regard deux faces libres de tout réseau, peut comprendre successivement les étapes suivantes : - une étape de mise en place sur au moins l'une des faces libres d'une couche de liaison ; et - une étape de solidarisation des modules de base, au niveau desdites faces. Selon l'invention, l'assemblage d'au moins deux modules de bases, mettant en regard des faces, dont au moins une est pourvue de réseaux de connexions anodiques et/ou cathodiques et/ou de réseau de distribution des réactants peut comprendre successivement les étapes suivantes : - une étape de masquage de la ou les faces pourvues de réseaux par une couche étanche et isolante ; - une étape de planarisation de la ou les faces pourvues de réseaux ; - une étape de mise en place sur l'une au moins desdites faces d'une couche de liaison ; - une étape de solidarisation des modules de base, au niveau desdites faces. De préférence, la couche de liaison est de constitution identique à la couche de membrane. Ceci présente notamment l'avantage de pouvoir mettre en place, en une seule étape, les membranes sur les parois des trous et la couche de liaison en surface. Selon une variante de réalisation de l'invention, la couche de liaison peut être également un adhésif autre que la couche de membrane choisi parmi les époxydes, les polyimides, les silicones, les polymères acryliques. Selon une autre variante de l'invention, la couche de liaison est en un matériau choisi parmi l'oxyde de silicium et le nitrure de silicium. Une fois la couche de liaison mise en place, la solidarisation de deux modules de base peut se faire, selon l'invention, par serrage. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la solidarisation de deux modules de base peut se faire par collage. Enfin, la solidarisation peut se faire par adhésion moléculaire. De préférence, l'étape de masquage, de planarisation, de collage et de mise en place de la couche de liaison sont effectuées de manière simultanée par mise en place d'une seule couche.. Selon un mode particulièrement avantageux de réalisation de l'invention, la couche unique est une couche de liaison de constitution identique à la couche de membrane. Selon une variante, la couche unique est une couche de liaison en un matériau choisi parmi l'oxyde de silicium et le nitrure de silicium. Un autre but de la présente invention est de proposer une pile à combustible, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un support présentant des trous, lesdits trous étant le siège de cellules élémentaires, chacune desdites cellules comportant au moins trois couches, soit une membrane placée entre une anode et une cathode - un réseau de connexions anodiques et un réseau de connexions cathodiques reliant les cellules élémentaires entre elles ; - un réseau de distribution des réactants alimentant chacune des cellules élémentaires. On notera, que, selon l'invention, le terme support se réfère, aussi bien, au support constitutif des modules de base, qu'au support de la pile, résultant de l'accolement de plusieurs modules de base et que les trous se réfèrent, pour la pile, à des trous, résultant de la mise en regard des trous d'au deux modules de base, lors de l'assemblage desdits modules. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 représente une vue en coupe d'un trou d'un module de base, ledit trou constituant une cellule élémentaire de pile, réalisée par un procédé selon l'invention. - La figure 2 représente une vue mettant en évidence la réalisation d'un niveau de cavités par assemblage de deux modules de base. - La figure 3 représente une vue en coupe représentant un assemblage résultant de l'accolement de deux niveaux de cavités, ledit assemblage étant obtenu par un procédé selon l'invention. - La figure 4 représente différents modes d'assemblage de 4 modules de base. EXPOSÉ DÉTAILLE DE L'INVENTION. Le procédé de fabrication d'une pile à combustible, conformément à l'invention, comporte, successivement, une étape de réalisation d'une matrice de trous au niveau d'au moins deux supports, suivi d'une étape de réalisation de cellules élémentaires au niveau de chacun des trous, une étape de réalisation, sur au moins l'une des faces de chaque support, d'un réseau de connexions cathodiques, d'un réseau de connexions anodiques et d'un réseau de distribution des réactants, à l'issue de laquelle l'ensemble obtenu est un module de base, une étape d'assemblage d'au moins deux modules de base. L'étape de réalisation de la matrice de trous, au niveau du support, peut s'effectuer selon tout procédé connu, par exemple, au moyen d'une gravure telle que la gravure à plasma ou la gravure humide. Une fois la matrice réalisée, on réalise, au sein de ces trous, des cellules élémentaires de pile, par dépôt successif d'une couche d'électrode, d'une couche de membrane et d'une couche d'électrode, et éventuellement de collecteurs de courant au niveau de chacune des électrodes. Selon l'invention, le dépôt des couches d'électrode peut être effectué par tout procédé connu permettant d'accéder à des dépôts sous forme de couches minces. Ce dépôt peut s'effectuer, par exemple, par dépôt physique en phase vapeur (PVD pour Physical Vapor Déposition), dépôt chimique en phase vapeur (CVD pour Chemical Vapor Déposition), enduction centrifuge ( spin-coating ) ou encore par trempage d'une couche à base, par exemple, de carbone platiné. Selon l'invention, le dépôt de la couche de membrane peut s'effectuer, par exemple, par voie liquide. Le matériau constitutif de la membrane peut être choisi, par exemple, parmi les polyimides, les polyéthersulfones, les polystyrènes et leurs dérivés, les polyéthercétones et leurs dérivés, les polybenzoaxoles, les polybenzimidazoles et leurs dérivés, les polyarylènes tels que les paraphénylènes et polyparaxylylènes. Les cellules élémentaires ainsi constituées, sont destinées à être connectées électriquement, afin d'additionner les puissances électriques individuelles de chacune d'elles. De plus, ces cellules doivent être alimentées par des réactants. Pour ce faire, le procédé comporte une étape de réalisation d'un réseau de connexions anodiques, d'un réseau de connexions cathodiques et d'un réseau de distribution des réactants sur au moins l'une des faces du support. Pour réaliser ces étapes de connexions électriques, les techniques de photo-lithographie, au moyen de résine photosensible ou de film sec photosensible peuvent être utilisées. Des techniques de gravure peuvent également être envisagées, notamment la gravure par bombardement d'ions lourds. La réalisation du réseau de distribution des réactants, peut s'effectuer par gravure de canaux sur l'une au moins des faces du support, lesdits canaux assurant l'acheminement des réactants et ledit acheminement pouvant être optimisé par la mise en place d'une couche de diffusion. La figure 1 représente un mode de disposition des couches constitutives d'une cellule élémentaire, obtenue par un procédé selon l'invention. Sur les parois d'un trou 1 sont disposées successivement : - un collecteur de courant anodique 2, ledit collecteur de courant étant relié en surface à un réseau de connexions anodiques se présentant sous forme de pistes 3 ; - une couche active 4, remplissant, selon ce mode de réalisation, la fonction d'anode ; - une couche conductrice 5, remplissant le rôle de membrane ; - une couche active 6, remplissant le rôle de cathode ; - un collecteur de courant cathodique 7, relié en surface à un réseau de connexions cathodiques, se présentant sous forme de pistes 8. On notera, que le trou 1 est représenté avec un profil intérieur en pente, ce qui favorise le déroulement des étapes de dépôt des différentes couches constitutives d'une cellule élémentaire de pile. Le support, muni de trous, au sein desquels sont réalisées des cellules élémentaires constitue, selon la terminologie de l'invention, un module de base, ledit module étant destiné à être assemblé à au moins un autre module, de façon à former un niveau de cavité. On note que, la terminologie niveau de cavités , utilisée pour simplifier la description de l'invention, se réfère à l'ensemble résultant de l'assemblage de deux modules de base définis précédemment. La figure 2 permet de comprendre, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la manière, dont sont assemblés deux modules de base. Ainsi, cette figure représente deux supports 9 sensiblement identiques, munis, chacun de trous 10, de forme pyramide à base tronquée. Trois rangées de trous sont représentées sur chacun des supports. Chaque trou 10 est le siège d'une cellule élémentaire tel que décrite précédemment dans la figure 1, les différentes cellules étant connectées électriquement en série par un réseau de connexions anodiques 11 et un réseau de connexions cathodiques 12, de manière à additionner les surfaces actives de paroi délimitées par les trous des deux modules. Il est bien entendu, que, selon une variante de l'invention, la connexion électrique entre les différentes cellules peut se faire en parallèle. Pour des raisons de commodité de représentation, le réseau de distribution des réactants n'est pas représenté sur cette figure. Préalablement à l'assemblage, les faces sans connexion, selon ce mode particulier de réalisation de l'invention, des modules de base sont recouvertes d'une couche de liaison 13 imperméable aux réactants. Cette couche de liaison peut être, par exemple, la couche de membrane, utilisée notamment pour ses propriétés d'étanchéité aux réactants mais également une couche présentant des propriétés adhésives, ladite couche étant constituée, par exemple, d'un matériau choisi parmi les époxydes, les polyimides, les silicones, les polymères acryliques. Notons que l'assemblage de deux modules de base doit s'effectuer de telle manière à ce que les trous d'un module de base soient ajustés en regard des trous du module de base adjacent. Pour accéder à ce résultat, les modules de base destinés à être assemblés, sont, par exemple, positionnés à l'aide d'une machine de positionnement double face avec, au niveau de chaque module, un système de croix de positionnement. Une fois le positionnement effectué, la solidarisation des deux modules de base peut s'effectuer par différentes techniques. Ainsi, on peut envisager la solidarisation par serrage, notamment lorsque la couche de liaison mise en place sur au moins l'une des faces libres du module ne présentent pas de propriétés adhésives suffisantes pour assurer la cohésion des deux modules de base. La solidarisation peut s'effectuer également par collage. Parmi les techniques de collage envisageables, on peut citer le collage moléculaire, le collage par apport d'un adhésif ou par soudure de matériaux polymères de même nature après traitement aux environs de la température de transition vitreuse. Par exemple, lorsque la couche de liaison est de constitution identique à la couche de membrane et en matériau polymère, la solidarisation peut être obtenue par traitement thermique de la couche à une température supérieure ou égale à la température de transition vitreuse du polymère. L'ensemble, résultant de cette étape de solidarisation de deux modules de base, constitue, selon la terminologie de l'invention, un niveau de cavités. Afin d'obtenir des piles présentant un rapport entre surface active et surface d'occupation au sol de ladite pile encore plus important, on peut envisager, selon l'invention, d'assembler plus de deux modules de base, par exemple, par assemblage d'au moins deux niveaux de cavité ou d'au moins un niveau de cavité avec au moins un module de base. Pour ce faire, un tel assemblage comporte avantageusement, le cas échéant, une étape de masquage des réseaux de connexions anodiques et cathodiques et de distribution de réactants des faces, destinées à être accolées, par une couche étanche et isolante, une étape de planarisation de la ou les faces pourvues de réseaux suivie d'une étape de mise en place d'une couche de liaison sur l'une au moins des faces, destinées à être accolées et enfin d'une étape de solidarisation des faces en question. Ces mêmes étapes sont applicables, lorsqu'il s'agit d'assembler deux modules de base dont l'une au moins des faces à accoler est pourvue d'un réseau de connexions anodiques et/ou cathodiques et/ou de distribution des réactants. L'étape de masquage consiste, comme son nom l'indique, à masquer les réseaux de connexions électriques et les réseaux de distribution des réactants, afin d'éviter les problèmes de courtscircuits lors de l'accolement des deux faces et les problèmes de fuite de réactants. Cette étape est, par exemple, assurée par mise en place d'une couche étanche et isolante. L'étape de planarisation consiste à rendre planes les surfaces des faces pourvues de réseaux destinées à l'accolement, par exemple par mise en place d'une couche planarisante ou par procédé mécanique tel que le polissage. Cette étape de planarisation est nécessaire, pour éviter tout problème de discontinuité de surfaces lors de l'assemblage des modules. Un mode particulièrement avantageux de réalisation de l'invention consiste à réaliser l'étape de masquage, de planarisation et de mise en place d'une couche de liaison par mise en place d'une seule couche, qui est, par exemple, soit une couche de constitution identique à la membrane, constituée par exemple par du Nation@, soit une couche en matériau inorganique tel qu'un matériau choisi parmi l'oxyde de silicium, le nitrure de silicium ou encore une multicouche constituée de ces différents matériaux. La figure 3 illustre une vue en coupe d'une pile résultant de l'accolement de deux niveaux de cavités, obtenu selon un mode particulier de réalisation de l'invention. Les trous 14 pratiqués au niveau de ces différents modules de base sont de forme tronconique On distingue, au niveau de chaque trou 14 la superposition de couches, à savoir une couche de cathode 15, une couche de membrane 16 et une couche d'anode 17. Une couche 18, correspondant à une couche de liaison étanche, assure l'étanchéité entre deux modules de base 19 adjacents, constituant, ainsi, par leur assemblage un niveau de cavités 20. Dans cette configuration, obtenue selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la couche 18 est de constitution identique à la couche de membrane 16. On note, que selon ce mode particulier de réalisation, l'assemblage de deux modules de base 19, pour accéder à un niveau de cavités 20, correspond notamment à la mise en regard de deux faces libres de tout réseau. Une couche 21, assurant à la fois l'adhérence, l'étanchéité, l'isolation et la planarisation assurent l'assemblage entre deux niveaux de cavités 20. Selon cette configuration, obtenue selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la couche 21 est de constitution identique à la couche de membrane 16. Les cellules des deux niveaux de cavités sont reliées électriquement entre elles par l'intermédiaire de réseaux de connexions cathodiques 22 et de réseaux de connexions anodiques 23 mis en série. L'assemblage de deux modules de base, pour former un niveau de cavités, ainsi que de deux niveaux de cavités peut s'envisager de différentes façons Ainsi, les figures 4A, 4B et 4C illustrent différentes vues en coupe de différents modes d'assemblage de 4 modules de base. Selon ces modes de réalisation particuliers, chacun des modules de base comprend une matrice de trous, lesdits trous présentant une forme tronconique. Selon la figure 4A, chacun des deux niveaux de cavités 25 résulte de l'assemblage de deux modules de base 24 notamment par mise en regard des trous 26 par leurs bases 27, lesdits niveaux étant ensuite assemblés par mise en regard des cavités ainsi constituées par leurs sommets 28. Selon la figure 4B, chacun des niveaux de cavités 25 résulte de l'assemblage de deux modules 24 notamment par mise en regard des trous 26 par leurs sommets 28, lesdits niveaux étant ensuite assemblés notamment par mise en regard des cavités ainsi constituées par leurs bases 27. Enfin, selon la figure 4C, chacun des niveaux de cavités 25 résulte de l'assemblage de deux modules de base 24 par mise en regard des trous 26 base 27 contre sommet 28 lesdits niveaux étant ensuite assemblés par mise en regard des cavités ainsi formées base 27 contre sommet 28. Ces différentes variantes d'assemblage contribuent à créer des cavités complexes, siège de cellules élémentaires constitutives de la pile à combustible, de surface interne importante par rapport à la surface externe. Ainsi, l'on obtient une surface active élevée par rapport à la surface apparente de l'ensemble ainsi formé. L'invention va maintenant être décrite en référence à l'exemple suivant illustratif et non limitatif. Exemple L'objectif est de développer une surface active de 350 cm2 pour une surface apparente de 25 cm2 et une énergie de 10 Wh. Pour ce faire, le support est une plaque de silicium monocristallin d'épaisseur 400 micromètres, de surface apparente 25 cm2, sur laquelle est gravé un réseau de trous. Les trous sont réalisés par gravure plasma et présentent une section carrée de 100 micromètres de côté, une surface d'ouverture de 56 %, la surface d'ouverture correspondant au rapport entre la surface creuse et la surface totale et un facteur de réduction de 80 % entre la surface d'entrée et de sortie des trous. De ce fait, la surface développée est 7 fois plus grande que la surface apparente. Sont déposés sur les flancs des trous successivement les couches minces nécessaires à la réalisation d'une pile à combustible, à savoir : - une anode comportant, dans le cadre de cet exemple, un collecteur de courant et une couche de catalyseur déposée par pulvérisation d'une encre active ; - une fine membrane d'électrolyte, sous forme d'une couche mince de NAFIONO, déposée par trempage ; - une couche de catalyseur déposée sur la membrane pour activer la réaction au niveau de la cathode, suivie d'un dépôt métallique, destiné à assurer la collecte du courant électrique au niveau de la cathode. Les réseaux de connexions anodiques et cathodiques sont réalisés, selon cet exemple, sur une des faces du support, par des techniques de photolithographie avec des résines photosensibles et des films secs photosensibles et le réseau de distribution des réactants par gravure des canaux. On obtient à l'issue de ces étapes un module de base. L'assemblage de deux modules de base est réalisé par l'intermédiaire de couches de NAFIONX, collées après traitement thermique à une température supérieure à la température de transition vitreuse. On obtient de cette manière un niveau de cavités. L'assemblage de plusieurs niveaux de cavité est assuré par une couche en silice et finalisé par une étape de collage moléculaire. Notons que le positionnement précis des modules ou des niveaux de cavités destinés à être assemblés est effectué à l'aide d'une machine de positionnement double face. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pile à combustible comportant un ensemble de cellules élémentaires connectées entre elles, chaque cellule élémentaire étant constituée d'au moins trois couches, soit une membrane placée entre une anode et une cathode, caractérisé en ce qu'il comprend la succession des étapes suivantes : - une étape de réalisation d'une matrice de trous au niveau d'au moins deux supports, lesdits trous débouchant, de part et d'autre des faces de chaque support, et présentant deux surfaces d'orifice et une surface de paroi ; - une étape de réalisation de cellules élémentaires au sein desdits trous ; - une étape de réalisation, sur l'une au moins des faces de chaque support, d'un réseau de connexions cathodiques, d'un réseau de connexions anodiques et d'un réseau de distribution de réactants, lesdits réseaux reliant les cellules élémentaires entre elles, l'ensemble formé d'un support, des cellules élémentaires et desdits réseaux constituant un module de base ; - une étape d'assemblage d'au moins deux modules de base, les cellules élémentaires de chaque module de base étant en regard avec les cellules élémentaires du (des) module (s) de base adjacent (s). 2. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous du support sont effectués par gravure. 3. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous du support sont effectués par ablation laser. 4. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support est constitué à partir d'un matériau choisi parmi le silicium, le silicium poreux, le graphite, des céramiques, des polymères. 5. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les trous du support présentent des surfaces d'orifices faibles par rapport à leurs surfaces de paroi. 6. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les trous présentent une section non constante. 7. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon la revendication 6, caractérisé en ce que les trous sont sensiblement tronconiques. 8. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon la revendication 6, caractérisé en ce que les trous ont sensiblement une forme de pyramide tronquée. 9. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réalisation des cellules élémentaires s'effectue par dépôt au niveau des trous du support, d'au moins trois couches, pour constituer l'anode, la membrane et la cathode. 10. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon la revendication 9, caractérisé en ce que la réalisation des cellules élémentaire comprend en outre le dépôt de collecteurs de courant au niveau de chaque anode et de chaque cathode. 11. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'assemblage de deux modules de base, mettant en regard deux faces libres de tout réseau, comprend successivement les étapes suivantes : - une étape de mise en place sur au moins l'une des faces libres d'une couche de liaison ; et une étape de solidarisation des modules de base, au niveau desdites faces. 12. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'assemblage d'au moins deux modules de bases, mettant en regard des faces, dont au moins une est pourvue de réseaux de connexions anodiques et/ou cathodiques et/ou de distribution des réactants comprend successivement les étapes suivantes : - une étape de masquage de la ou les faces pourvues de réseaux par une couche étanche et isolante ; - une étape de planarisation de la ou les faces pourvues de réseaux ; - une étape de mise en place sur l'une au moins desdites faces d'une couche de liaison ; - une étape de solidarisation des modules de base, au niveau desdites faces. 13. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la couche de liaison correspond à un adhésif choisi parmi les époxydes, les polyimides, les silicones, les polymères acryliques. 14. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que l'étape de solidarisation s'effectue par serrage. 15. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que l'étape de solidarisation s'effectue par adhésion moléculaire. 16. Procédé de fabrication d'une pile à combustible selon les revendications 11 à 13, caractérisé en ce que l'étape de solidarisation s'effectue par collage. 17. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon la revendication 12, caractérisé en que l'étape de masquage, l'étape de planarisation, l'étape de mise en place de la couche de liaison sont effectuées simultanément par mise en place d'une seule couche. 18. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon l'une quelconque des revendications 11,12 ou 19, caractérisé en ce que la couche de liaison est de constitution identique à la couche de membrane. 19. Procédé de fabrication d'une pile à combustible, selon l'une quelconques des revendications 11,12 ou 19, caractérisé en ce que la couche de liaison est en un matériau choisi parmi l'oxyde de silicium et le nitrure de silicium. 20. Pile à combustible susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un support présentant des trous, lesdits trous étant le siège de cellules élémentaires, chacune desdites cellules comportant au moins trois couches, soit une membrane placée entre une anode et une cathode ; - un réseau de connexions anodiques et un réseau de connexions cathodiques reliant les cellules élémentaires entre elles ; - un réseau de distribution des réactants alimentant chacune des cellules élémentaires.