Brevet FR2865577A1 — publié le 20050729

La présente invention est relative à une pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons, constituée d'un empilement de composants de pile à combustible comprenant une plaque terminale supérieure, au moins une cellule élémentaire et une plaque terminale 5 inférieure. L'invention est également relative à une cellule élémentaire d'une telle pile à combustible. Une pile à combustible à membrane échangeuse de protons est un dispositif de production d'électricité par réaction électrochimique entre un gaz contenant de l'hydrogène et un gaz contenant de l'oxygène, séparés par une paroi constituée d'un électrolyte solide. Dans un tel dispositif l'hydrogène et l'oxygène réagissent pour former de l'eau tout en générant un courant électrique qui peut être utilisé pour des usages divers. D'une façon générale, une pile à combustible est constituée d'un empilement de composants de pile à combustible qui sont d'une part des cellules réactives ou cellules élémentaires, et d'autre part des plaques terminales. Chaque cellule élémentaire est constituée d'un ensemble membrane électrode enserré entre deux plaques bipolaires comportant des canaux destinés à assurer la circulation d'une part de l'hydrogène, d'autre part de l'oxygène ou du gaz contenant de l'oxygène, et enfin d'un fluide de refroidissement tel que de l'eau. L'ensemble membrane électrode est un matériau multicouches, connu en lui-même, comprenant une couche constituée de la membrane d'électrolyte solide proprement dite, disposée entre deux couches constituant d'une part une cathode, d'autre part une anode, revêtues elles-mêmes de deux couches externes dites couches de diffusion. L'empilement de cellules élémentaires est maintenu serré entre deux plaques terminales bridées par des goujons s'étendant d'une plaque terminale à l'autre en traversant l'empilement de cellules élémentaires. L'assemblage des différentes cellules élémentaires entre elles est délicat car il doit garantir une bonne répartition des pressions de contact entre les 3o différents constituants des cellules élémentaires. Il résulte de cette exigence que les composants de ces cellules élémentaires doivent être réalisés avec des tolérances dimensionnelles très serrées. En outre, l'assemblage par goujon, ou par des moyens équivalents, est un assemblage qui, en lui-même, est lourd et encombrant. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une architecture de pile à combustible à membrane échangeuse de protons constituée de cellules élémentaires qui peuvent être réalisées avec moins de contraintes de tolérance dimensionnelles que les cellules élémentaires connues de l'art antérieur, qui puissent être assemblées de façon simple et peu encombrante, et qui soient plus légères que les cellules des pile à combustible de l'art antérieur. A cet effet l'invention a pour objet une pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons constituée d'un empilement de composants de pile à combustible comprenant une plaque terminale supérieure, au moins une cellule élémentaire et une plaque terminale inférieure, dans laquelle deux composants de pile à combustible adjacents sont assemblées par clipsage. De préférence, l'empilement comprend une pluralité de cellules élémentaires assemblées par clipsage. Les composants de pile à combustible que sont la plaque terminale supérieure, la plaque terminale inférieure et chacune des cellules élémentaires, comportent sur leurs faces destinées à coopérer entre elles, des moyens de clipsage complémentaires constitués, par exemple, d'une part de plots et d'autre part de trous adaptés pour que les plots d'un composant de pile à combustible puissent se clipser par emmanchement dans les trous correspondants d'un autre composant de pile à combustible adjacent. Chaque cellule élémentaire comprend, par exemple, un cadre de forme généralement rectangulaire supportant un ensemble membrane électrode et une plaque bipolaire disposée sur l'ensemble membrane électrode. De préférence l'ensemble membrane électrode est ondulé, et la 2865577 3 plaque bipolaire est plane. L'ensemble membrane électrode peut également être plan et la plaque bipolaire ondulée. Lorsque l'ensemble membrane électrode est ondulé et la plaque bipolaire plane, chaque ondulation de l'ensemble membrane électrode dont la concavité est en regard de la plaque bipolaire de la cellule élémentaire à laquelle appartient ledit ensemble membrane électrode peut constituer un canal de circulation d'un premier gaz dans lequel débouchent une ouverture latérale d'un canal d'alimentation en ledit premier gaz et une ouverture latérale d'un canal d'évacuation dudit premier gaz. 1 o Chaque ondulation de l'ensemble membrane électrode d'une cellule élémentaire dont la concavité est orientée à l'opposée de la plaque bipolaire de la dite cellule élémentaire peut délimiter un canal de circulation d'un deuxième gaz prolongé à chacune de ses extrémités par une ouverture pratiquée dans le montant latéral correspondant du cadre de la cellule élémentaire. Lorsque l'ensemble membrane électrode est plan et la plaque bipolaire ondulée, chaque ondulation de la plaque bipolaire dont la concavité est en regard de l'ensemble membrane électrode de la cellule élémentaire à laquelle appartient ladite plaque bipolaire peut constituer un canal de circulation d'un premier gaz dans lequel débouchent une ouverture latérale d'un canal d'alimentation en ledit premier gaz et une ouverture latérale d'un canal d'évacuation dudit premier gaz. Chaque ondulation de la plaque bipolaire d'une cellule élémentaire dont la concavité est orientée à l'opposée de l'ensemble membrane électrode de la dite cellule élémentaire peut délimiter un canal de circulation d'un deuxième gaz prolongé à chacune de ses extrémités par une ouverture pratiquée dans le montant latéral correspondant du cadre de la cellule élémentaire. De préférence, les canaux d'alimentation en ledit premier gaz ou d'évacuation dudit premier gaz s'étendent dans les montants des cadres des cellules élémentaires, perpendiculairement à la surface des cellules élémentaires, en traversant les moyens de clipsage des cellules élémentaires entre elles. De préférence, les moyens de clipsage comportent des joints toriques pour assurer l'étanchéité de ces canaux. La plaque bipolaire d'une cellule élémentaire peut comporter au moins un canal transversal de circulation d'un fluide de refroidissement. Des canaux d'approvisionnement et d'évacuation du fluide de refroidissement comportant des ouvertures débouchant dans les canaux transversaux de circulation d'un fluide de refroidissement peuvent être prévus dans le cadre de la cellule 1 o élémentaire. Au moins une plaque bipolaire peut comporter au moins une face en acier inoxydable. Chaque plaque terminale peut comprendre un boîtier et une plaque bipolaire délimitant un caisson d'alimentation ou d'évacuation du premier gaz, la plaque bipolaire se prolongeant à l'extérieur de la plaque terminale pour former une cosse de connexion électrique. Le premier gaz est, de préférence, de l'hydrogène et le deuxième gaz est, par exemple, de l'air. En outre, la plaque terminale supérieure ou la plaque terminale inférieure peut comprendre un ensemble membrane électrode. De préférence, chaque ensemble membrane électrode coopère avec le cadre sur lequel il est disposé par un joint prévu à sa périphérie, et l'étanchéité de la jonction de chaque plaque bipolaire et du cadre avec lequel elle coopère est assurée par un joint ou par une jonction collée. Le cadre d'une cellule élémentaire et le boîtier d'une plaque terminale sont par exemple en matière plastique. L'invention concerne également une cellule élémentaire d'une pile à combustible constituée d'un cadre dans lequel sont disposés un ensemble membrane électrode et une plaque bipolaire, le cadre comportant des moyens de circulation et de distribution d'un premier gaz, d'un deuxième gaz 2865577 5 et éventuellement d'un fluide de refroidissement, et des moyens de clipsage par emboîtement complémentaire de ceux d'un cadre d'une autre cellule élémentaire de pile à combustible. De préférence, l'ensemble membrane électrode est ondulé et la plaque bipolaire est plane. Mais, l'ensemble membrane électrode peut être plan et la plaque bipolaire ondulée. De préférence, les moyens de circulation et de distributions d'un premier gaz comportent au moins un canal s'étendant dans l'axe de moyens de clipsage complémentaire. L'invention concerne enfin, une plaque terminale de pile à combustible 1 o comprenant un boîtier, une plaque bipolaire et éventuellement un ensemble membrane électrode, le boîtier comportant des moyens de circulation et de distribution d'un premier gaz, éventuellement des moyens de circulation d'un fluide de refroidissement, et, éventuellement, des moyens de circulation d'un deuxième gaz, le cadre comportant des moyens de clipsage par emboîtement adaptés pour être clipsés dans des moyens de clipsage complémentaires du cadre d'une cellule élémentaire, le boîtier et la plaque bipolaire délimitant un caisson de distribution ou de réception du premier gaz, et la plaque bipolaire se prolongeant à l'extérieur du boîtier pour former une cosse de connexion électrique. L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées dans lesquelles: la figure 1 est une vue éclatée d'un élément de pile à combustible, la figure 2 est une vue d'ensemble d'une cellule élémentaire de pile à combustible, la figure 3 est une vue agrandie d'un segment de cellule élémentaire de pile à combustible, avec arrachements, la figure 4 est une vue de deux fractions de cellules élémentaires de pile à combustible empilées, les figures 5A et 5B sont des vues d'une portion de paroi latérale du cadre d'une cellule élémentaire d'une pile à combustible, la figure 6 est une vue en perspective d'une plaque bipolaire plane comportant un réseau de canaux de refroidissement, la figure 7 est une vue en perspective d'une plaque terminale supérieure d'une pile à combustible. L'élément de pile à combustible repéré généralement par 1 à la figure 1 est constitué d'un empilement de composants de pile à combustible comprenant dans sa partie centrale une pluralité de cellules élémentaires 2, 2', 2", à son extrémité supérieure une plaque terminale supérieure 3S, et à son extrémité inférieure une plaque terminale inférieure 31. Les trois cellules io élémentaires 2, 2' et 2" sont représentées assemblées, et les plaques terminales sont séparées. Sur le dessin, trois cellules élémentaires seulement sont représentées, mais l'élément de pile à combustible en comporte en général plus. Cependant, il peut n'en comporter qu'une ou deux. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, chaque cellule élémentaire 2 est constituée d'un cadre 4 de forme rectangulaire, dont les montants latéraux 5A et 5B sont adaptés pour recevoir un ensemble membrane électrode 7 ondulé, et une plaque bipolaire 8 plane. En outre, les faces inférieures 9 et supérieures 10 de la cellule élémentaire 2 ont des formes complémentaires de façon à ce que la face inférieure 9 d'une cellule élémentaire 2 puisse coopérer avec la face supérieure d'une cellule élémentaire identique, et à ce que la face supérieur 10 de la cellule élémentaire 2 puisse coopérer avec la face inférieure d'une cellule identique, de façon à assurer un bon contact entre les faces supérieures de deux cellules élémentaires adjacentes. Les deux montants latéraux 5A et 5B de la cellule élémentaire 2 sont symétriques par rapport au plan de symétrie longitudinal P de la cellule 2 et sont constitués d'un motif qui se reproduit de façon périodique tout le long des montants latéraux 5A et 5B. On va maintenant décrire les montants latéraux 5A et 5B de la cellule élémentaire, en faisant référence notamment aux figures 3, 5A et 5B. Ces 3o figures 5A et 5B représentent une portion du montant latéral d'une cellule élémentaire 2, vue depuis l'intérieur de la cellule élémentaire, ce montant latéral étant par exemple le montant 5A. Comme on l'a indiqué précédemment, le deuxième montant latéral 5B du cadre 4 est symétrique du premier montant latéral par rapport au plan P. II comprend donc les mêmes éléments qui, sur les figures, sont indiqués par les mêmes repères numériques mais avec l'indice B. Chaque montant latéral 5A ou 5B du cadre 4 d'une cellule élémentaire est constitué d'une poutre inférieure 11A ou 11B comportant une pluralité d'échancrures 12A ou 12B, de forme généralement triangulaire, 1 o disposées les unes à côté des autres sur toute la longueur du montant latéral 5A ou 5B en formant une sorte de crémaillère. Sur la face supérieure 13A ou 13B de la poutre 11A ou 11B, chaque montant comporte une pluralité d'arceaux 14A ou 14B creux disposés au droit des échancrures 12A ou 12B et de forme complémentaire de la forme de ces échancrures. Dans chaque intervalle 15A ou 15B compris entre deux arceaux 14A ou 14B successifs portés par la face supérieure de la poutre, la face supérieure de la poutre porte un plot 16A ou 16B de forme généralement cylindrique dont l'extrémité comporte un bourrelet 17A ou 17B en saillie latérale (les éléments correspondants de la cellule élémentaire 2' portent les mêmes repères mais avec un prime ). Chaque portion 18A ou 18B de la face inférieure de la poutre 11A ou 11B, située entre deux échancrures successives 12A ou 12B, comporte un trou cylindrique 19A ou 19B visible sur la figure 5B, prévu pour recevoir un plot identique au plot 16A ou 16B porté par la face supérieure de la poutre. Le trou 19A ou 19B et le plot 16A ou 16B ont des formes adaptées pour que, lorsque un plot de forme identique à celle du plot 16A ou 16B est emmanché dans un trou conforme au trou 19A ou 19B, l'emmanchement du plot dans le trou assure un clipsage de l'emmanchement. Pour cela, le trou 19A ou 19B est d'un diamètre très légèrement inférieur au diamètre extérieur du bourrelet 17A ou 17B de façon à ce qu'une légère déformation élastique du plot 16A ou 16B soit nécessaire pour pénétrer dans le trou. En outre, le trou, comporte une légère gorge 191A ou 191B, destinée à recevoir le bourrelet 17A ou 17B lorsque le plot est enfoncé dans le trou, afin d'assurer le clipsage. Un joint torique 20A ou 20B est disposé au débouché de chaque trou sur la face inférieure de la poutre. La face interne 21A du montant latéral 5A, c'est-à-dire la face qui est tournée vers l'intérieur du cadre 4 de la cellule 2, (la face correspondante du montant 5B n'est pas visiblement sur la figure) porte un bossage 22A comportant une face latérale supérieure 23A plane, légèrement en retrait par rapport à la face supérieure 13A de la poutre inférieure 11A, destinée à recevoir une plaque bipolaire plane, et une face latérale inférieure 24A de forme généralement sinusoïdale, épousant les formes générales des échancrures 12A prévues dans la poutre 11A, tout en laissant à la périphérie de ces échancrures 12A une bordure 25A de façon à ce que la face inférieure 24A du bossage 22A et la bordure 25A disposée à la périphérie des échancrures 12A, constituent un logement destiné à recevoir la bordure de l'ensemble membrane électrode, ou plus exactement le joint d'étanchéité 26 disposé à la périphérie de l'ensemble membrane électrode, comme cela est représenté à la figure 3; (Le joint 26 fait le tour de l'ensemble membrane électrode) . Comme on le voit sur la figure 5B, deux bossages successifs 22A sont séparés par une ouverture 60 qui permet au sommet de l'ondulation de l'ensemble membrane électrode de faire saillie au dessus de la face d'appui 23A de la plaque bipolaire, et ainsi d'assurer un bon contact électrique entre la plaque bipolaire et l'ensemble membrane électrode. Comme on le voit à la figure 5A, la face latérale 27A d'un arceau 14A, orientée vers l'intérieur du cadre de la cellule élémentaire, s'avance vers l'intérieur de ce cadre de façon à ce que sa partie supérieure 28A se trouve à l'aplomb de la face verticale 29A du bossage 22A disposé sur la poutre inférieure 11A du cadre. Chaque plot 16A ou 16B disposé entre deux arceaux adjacents 14A 3 0 ou 14B est traversé par un canal cylindrique axial 30A ou 30B, perpendiculaire au plan de la cellule élémentaire, et qui débouche dans le trou cylindrique 19A ou 19B disposé en regard du plot 16A ou 16B, sur la face inférieure 18A ou 18B de la poutre latérale 11A ou 11B. Chaque canal cylindrique 30A comporte une ouverture latérale 31A ou 31B débouchant sur la face verticale du bossage de la poutre latérale, entre deux échancrures triangulaires successives 12A ou 12B. Lorsque un ensemble membrane électrode 7 est disposé dans le cadre en formant une structure ondulée, comme on peut le voir à la figure 3, les ondulations 32 dont les concavités sont orientées vers la plaque bipolaire 8, forment des canaux triangulaires transversaux 33 dans lesquels débouchent les ouvertures latérales 31A et 31B des canaux cylindrique 30A et 30B qui traversent les montants latéraux du cadre. Ces canaux transversaux 33 sont des canaux de circulation d'hydrogène. L'hydrogène arrive, par exemple, par l'ouverture 31A d'un canal cylindrique 30A, qui constitue alors un canal d'alimentation en hydrogène, et l'hydrogène est évacué du canal transversal 33 de circulation d'hydrogène par l'ouverture latérale 31B disposée à l'autre extrémité du canal transversal 33 de circulation d'hydrogène et débouchant dans le canal cylindrique 30B correspondant, qui est alors un canal d'évacuation de l'hydrogène. L'ensemble membrane électrode 7 forme également des ondulations 34 disposées entre les précédentes et dont la concavité est orientée à l'opposé de la plaque bipolaire 8 de la cellule élémentaire. Ces ondulations 34 constituent des canaux de circulation d'air, ou plus généralement de gaz oxygéné. Ces canaux sont fermés par la plaque bipolaire d'une cellule adjacente ou d'une plaque terminale inférieure. L'air qui circule dans ces canaux de circulation d'air 34 est alimenté et évacué par les ouvertures 35A et 35B délimitées par les arceaux portés par les montants de la cellule élémentaire ou de la plaque terminale adjacente. Comme on le voit à la figure 4, lorsque deux cellules élémentaires 2 et 2' sont empilées l'une sur l'autre, les arceaux 14A ou 14B de l'une 2865577 10 coopèrent avec les échancrures 12'A ou 12'B de l'autre en s'ajustant parfaitement, et les plots 16A ou 16B de l'une qui pénètrent dans les trous correspondants de l'autre (non visibles sur la figure), assurent une fixation par clipsage d'une cellule sur l'autre. Dans cet assemblage, les canaux transversaux de circulation de l'hydrogène sont parfaitement étanches puisqu'ils sont délimités, comme cela se voit à la figure 3, par les montants latéraux du cadre de chaque cellule, par l'ensemble membrane électrode de la cellule qui est monté dans le cadre de façon étanche par l'intermédiaire des joints latéraux 26, et enfin par la plaque bipolaire 8 qui est également assemblé de façon étanche sur le cadre 4 par l'intermédiaire soit d'un joint disposé à la périphérie de la plaque bipolaire, soit par un assemblage collé. En outre, l'hydrogène est amené et évacué par les canaux 30A et 30B qui s'étendent à travers les montants latéraux des cadres 4 des cellules élémentaires, la jonction entre les portions de canaux correspondant à deux cadres de cellules élémentaires successives étant étanche du fait de la présence des joints toriques 20 A, disposés aux débouchés des trous 19A et 19B situés sur la face inférieure des poutres des montants latéraux des cadres des cellules élémentaires. Les plaques terminales 3S et 31 (visibles sur la figure 1) disposées aux deux extrémités de l'empilement de cellules élémentaires 2, 2', 2" sont destinées à assurer l'alimentation et l'évacuation en hydrogène de l'empilement de cellules élémentaires de la pile à combustible. La plaque terminale supérieure 3S et la plaque terminale inférieure 31 sont constituées chacune d'un boîtier 40S et 401 respectivement, de forme rectangulaire, de même dimension que les cellules élémentaires, et comportant une face externe 41S ou 411 fermée et une face interne 42S ou 421 ouverte. Une plaque bipolaire 43S ou 431 est disposée à l'intérieur du boîtier 40S ou 401 de façon à délimiter avec la face externe 41S ou 411, un caisson rectangulaire 44S ou 441 d'alimentation ou d'évacuation d'hydrogène. Les bordures latérales 45S ou 451 de la face interne 42S ou 421 de chaque 2865577 11 plaque terminale, ont des formes complémentaires des formes des bordures latérales de la cellule élémentaire avec laquelle la plaque terminale est destinée à coopérer. En particulier, si la plaque terminale est une plaque terminale supérieure 3S, les bordures latérales 45S de la face interne de la plaque terminale supérieure ont une forme identique à la forme des bordures latérales de la face inférieure d'une cellule élémentaire, de façon à pouvoir coopérer avec les bordures latérales de la face supérieure d'une cellule élémentaire. En outre, cette face interne de la plaque terminale supérieure 1 o comporte un ensemble membrane électrode. De même, les faces des bordures latérales de la face interne 421 de la plaque terminale inférieure 31, ont la forme des bordures latérales d'une face supérieure d'une cellule élémentaire, de façon à pouvoir coopérer avec les bordures de la face inférieure d'une cellule élémentaire. Cependant, aussi bien la plaque terminale supérieure que la plaque terminale inférieure, se distingue des cellules élémentaires par le fait que les canaux de circulation d'hydrogène débouchent dans les caissons 44S ou 441 que sur l'un des bords des plaques terminales. En outre, les canaux de circulation d'hydrogène débouchent sur un des bords de la plaque terminale supérieure 3S, et débouchent sur le bord opposé de la plaque terminale inférieure 31, de façon à pouvoir assurer une circulation de l'hydrogène qui pénètre dans la pile à combustible par l'une des plaques terminales, par exemple la plaque terminale supérieure 3S, puis s'écoule dans les canaux situés d'un côté de l'empilement de cellules élémentaires, s'écoule ensuite dans les canaux transversaux délimités par les ondulations des ensembles membrane électrode des différentes cellules élémentaires, puis va s'écouler dans les canaux du côté opposé de l'empilement de cellules élémentaires, et enfin débouche dans le canal de la plaque terminale inférieure 31 de façon à être évacué. Les plaques bipolaires 43S et 431 des plaques terminales, s'étendent 2865577 12 à l'extérieur de chacune des plaques terminales de façon à former des cosses 46S et 461, qui permettent d'assurer la connexion de la pile à combustible avec un circuit d'utilisation de l'électricité produite. Les plaques bipolaires, aussi bien des plaques terminales que des cellules élémentaires, sont des plaques bipolaires conductrices planes de forme généralement rectangulaire, par exemple en acier inoxydable, dont la surface peut être éventuellement revêtue d'un revêtement conducteur de courrant, assurant également un rôle de protection contre les phénomènes de corrosion. 1 o Ces plaques bipolaires peuvent également comporter des canaux transversaux ou longitudinaux destinés à la circulation d'un fluide de refroidissement. Dans ce cas, une plaque bipolaire comme celle qui est repérée généralement par 50 à la figure 6, peut être constituée de deux plaques en acier inoxydable 51, 52, parallèles entre elles, séparées par des entretoises conductrices 53, par exemple en carbone, qui délimitent des canaux 54 de section rectangulaire dont les parois 55 peuvent être tapissées de matière plastique. Lorsque les plaques bipolaires comportent des canaux de circulation d'un fluide de refroidissement, les cadres des cellules élémentaires de la pile à combustible comportent des canaux complémentaires de circulation d'un fluide de refroidissement qui permettent d'amener et d'évacuer le fluide de refroidissement dans les canaux des plaques bipolaires. Dans les piles qui nécessitent un refroidissement spécifique lorsque les plaques bipolaires ne comportent pas de circuit de refroidissement, la pile à combustible doit comporter un circuit de refroidissement complémentaire, non représenté sur les figures, qui peut, par exemple, être constitué de tubes s'étendant dans chaque cellule le long de chaque ondulation formée par l'ensemble membrane électrode. Ce circuit est alimenté en fluide de refroidissement par un circuit de fluide de refroidissement prévu à l'intérieur des montants du cadre de chacune des cellules élémentaires. La pile à combustible telle qu'elle vient d'être décrite, et dont les composants comportent des cadres en matière plastique assemblés par clipsage, présente l'avantage de pouvoir être montée facilement sans nécessiter de moyens de fixation et de bridage importants. En outre, du fait s de la forme ondulée des ensembles membrane électrode, la surface de contact des gaz réactifs avec l'ensemble membrane électrode par unité de volume de la pile à combustible est sensiblement augmenté, ce qui a l'avantage de permettre de fabriquer des piles à combustible plus légère et plus compact que les piles à combustible connues jusqu'à présent. Dans un mode de réalisation préférentiel qui vient d'être décrit, l'ensemble membrane électrode est ondulé et la plaque bipolaire est plane, mais on peut réaliser une pile à combustible dont les ensembles membrane électrode sont plans et les plaques bipolaires ondulées. Une telle pile à combustible fait partie de l'invention. Enfin, la pile à combustible décrite est alimentée en hydrogène et en air. Mais, d'autre gaz connus de l'homme du métier, peuvent être utilisés. 2865577 14 REVENDICATIONS 1. Pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons constituée d'un empilement (1) de composants de pile à combustible s comprenant une plaque terminale supérieure (3S), au moins une cellule élémentaire (2, 2', 2"), et une plaque terminale inférieure (31), caractérisée en ce qu'au moins deux composants adjacents sont assemblés par clipsage. 2. Pile à combustible selon la revendication 1, caractérisée en ce que les composants de pile à combustible (2, 2', 2", 3S, 31) comportent, sur leurs faces destinées à coopérer entre elles, des moyens de clipsages complémentaires constitués d'une part de plots (16A, 16B, 16'A, 16'B) et d'autre part de trous (19A, 19B), adaptés pour que les plots d'une face d'un composant puissent se clipser par emmanchement dans les trous de la face d'un composant adjacent. 3. Pile à combustible selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que un composant de pile à combustible qui est une cellule élémentaire (2) comprend un cadre (4) de forme généralement rectangulaire supportant un ensemble membrane électrode (7) et une plaque bipolaire (8) disposée sur l'ensemble membrane électrode et en ce que, soit l'ensemble membrane électrode est ondulé et la plaque bipolaire est plane, soit l'ensemble membrane électrode est plan et la plaque bipolaire est ondulée. 4. Pile à combustible selon la revendication 3, caractérisée en ce que, lorsque l'ensemble membrane électrode (7) est ondulé et la plaque bipolaire (8) est plane, chaque ondulation (32) de l'ensemble membrane électrode (7) dont la concavité est en regard de la plaque bipolaire (8) de la cellule élémentaire à laquelle appartient ledit ensemble membrane électrode, 2865577 15 constitue un canal de circulation d'un premier gaz (33) dans lequel débouche une ouverture latérale (31A) d'un canal d'alimentation (30A) en ledit premier gaz et une ouverture latérale (31B) d'un canal d'évacuation (30B) dudit premier gaz et en ce que chaque ondulation de l'ensemble membrane électrode (7) d'une cellule élémentaire dont la concavité est orientée à l'opposée de la plaque bipolaire (8) de la cellule élémentaire à laquelle appartient ledit ensemble membrane électrode, délimite un canal de circulation d'un deuxième gaz (34) prolongé à chacune de ses extrémités par une ouverture (35A, 35B) pratiquée dans le montant latéral correspondant du cadre de la cellule élémentaire. 5. Pile à combustible selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsque l'ensemble membrane électrode est plan et la plaque bipolaire est plane, chaque ondulation de la plaque bipolaire dont la concavité est en regard de l'ensemble membrane électrode de la cellule élémentaire, constitue un canal de circulation d'un premier gaz dans lequel débouche une ouverture latérale d'un canal d'alimentation en ledit premier gaz et une ouverture latérale d'un canal d'évacuation dudit premier gaz, et chaque ondulation de la plaque bipolaire d'une cellule élémentaire dont la concavité est orientée à l'opposée de l'ensemble membrane électrode de la cellule élémentaire à laquelle appartient ladite plaque bipolaire, délimite un canal de circulation d'un deuxième gaz prolongé à chacune de ses extrémités par une ouverture pratiquée dans le montant latéral correspondant du cadre de la cellule élémentaire. 6. Pile à combustible selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée en ce que les canaux d'alimentation (31A) en ledit premier gaz ou d'évacuation (31B) dudit premier gaz s'étendent dans les montants (5A, 5B) des cadres des cellules élémentaires perpendiculairement à la surface des cellules élémentaires en traversant les moyens de clipsage (16A, 2865577 16 16B, 19A, 19B) des cellules entre elle, lesdits moyens de clipsage comportant des joints toriques (20A) pour assurer l'étanchéité. 7. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la plaque bipolaire d'une cellule élémentaire comporte au moins un canal transversal de circulation d'un fluide de refroidissement et en ce que des canaux d'approvisionnement et d'évacuation du fluide de refroidissement comportant des ouvertures débouchant dans les canaux transversaux sont prévus dans le cadre de la 1 o cellule élémentaire. 8. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que chaque plaque terminale (3S, 31) comprend un boîtier (40S, 401) et une plaque bipolaire (43S, 431) délimitant un caisson (44S, 441) d'alimentation ou d'évacuation du premier gaz, la plaque bipolaire se prolongeant à l'extérieur de la plaque terminale pour former une cosse (46S, 461) de connexion électrique. 9. Pile à combustible selon la revendication 8, caractérisée en ce que, lorsque la plaque bipolaire est plane et l'ensemble membrane électrode est ondulé, la plaque terminale supérieure (3S) comprend, en outre, un ensemble membrane électrode, et en ce que, lorsque la plaque bipolaire est ondulée et l'ensemble membrane électrode est plan, la plaque terminale inférieure comprend, en outre, un ensemble membrane électrode. 10. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que le premier gaz est de l'hydrogène et le deuxième gaz est de l'air. 11. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 2865577 17 à 10, caractérisée en ce que chaque ensemble membrane électrode (7) coopère avec le cadre sur lequel il est disposé par un joint (26) prévu à sa périphérie, et en ce que l'étanchéité de la jonction de chaque plaque bipolaire (8) et du cadre avec lequel elle coopère est assurée par un joint ou par une jonction collée. 12. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les cadres des cellules élémentaires et des plaques terminales sont en matériau plastique. 13. Cellule élémentaire d'une pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un cadre (4) dans lequel est disposé un ensemble membrane électrode (7) et une plaque bipolaire(8), le cadre comportant des moyens de circulation et de distribution d'un premier gaz (30A, 30B, 31A, 31B) et d'un deuxième gaz (35A, 35B), et des moyens de clipsage (16A, 16B,19A, 19B) par emboîtement avec des moyens complémentaires d'un cadre d'une cellule élémentaire de pile à combustible, les moyens de circulation et de distributions d'un premier gaz comportant au moins un canal (30A, 30B) s'étendant dans l'axe de moyens de clipsage complémentaire (16A, 16B, 19A, 19B) et les moyens de circulation et de distribution d'un deuxième gaz comportant des ouvertures (35A, 35B) pratiquées dans les montants latéraux du cadre (4) de la cellule élémentaire, et en ce que, soit l'ensemble membrane électrode (7) est ondulé et la plaque bipolaire (8) est plane, soit l'ensemble membrane électrode est plan et la plaque bipolaire est ondulée. 14. Plaque terminale de pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un boîtier (40S, 401), une plaque bipolaire (43S, 431) et éventuellement un ensemble 3o membrane électrode, le boîtier (40S, 401) comportant des moyens de circulation et de distribution d'un premier gaz, éventuellement des moyens de circulation d'un fluide de refroidissement, et, éventuellement, des moyens de circulation d'un deuxième gaz, le boîtier comportant des moyens de clipsage par emboîtement adaptés pour être clipsés dans des moyens de clipsage complémentaires du cadre d'une cellule élémentaire selon la revendication 13, le cadre et la plaque bipolaire délimitant un caisson (44S, 441) de distribution ou de réception du premier gaz, la plaque bipolaire (43S, 431) se prolongeant à l'extérieur du cadre pour former une cosse (46S, 461) de connexion électrique.