Brevet FR2969827A1 — publié le 20120629

Pile à combustible à système de circulation de fluides adapté pour inverser le sens de circulation des fluides, et procédé associé La présente invention concerne une pile à combustible pour la génération d'un courant électrique à partir d'une réaction d'oxydoréduction entre un fluide oxydant et un fluide réducteur, la pile à combustible comportant au moins une cellule comprenant une membrane d'échange d'ions séparant les fluides oxydant et réducteur, la pile à combustible comportant un système de circulation de fluide oxydant pour faire circuler le fluide oxydant le long d'un premier côté de la membrane de la ou chaque cellule et un système de circulation de fluide réducteur pour faire circuler le fluide réducteur le long d'un deuxième côté de la membrane de la ou chaque cellule. Une telle pile à combustible est par exemple destinée à alimenter un véhicule automobile, un bateau, ou tout dispositif nécessitant une source d'énergie transportable. Le principe de fonctionnement d'une telle pile à combustible repose sur une réaction d'oxydoréduction des fluides oxydant et réducteur, réaction dont résulte la formation de molécules d'eau. Généralement, des ions positifs sont échangés entre les deux côtés de la membrane à travers la membrane d'échange d'ions, les charges négatives transitant, sous la forme d'électrons, par un circuit électrique. Chaque côté de la membrane constitue une électrode de la pile à combustible. La membrane d'échange d'ions qui sépare les fluides oxydant et réducteur nécessite, pour un fonctionnement optimal, d'être correctement hydratée. En effet, en cas de trop faible hydratation de la membrane, celle-ci ne peut remplir sa fonction d'échange d'ions, s'endommage et risque de se rompre. Au contraire, en cas de trop forte hydratation de la membrane, les électrodes se retrouvent noyées, les fluides réactifs ne peuvent plus atteindre la membrane d'échange d'ions et la réaction se retrouve stoppée. Or, du fait de la production d'eau au cours de la réaction se produisant de part et d'autre de la membrane, les fluides oxydant et réducteur se retrouvent généralement plus humides en sortie de pile qu'en entrée. Il en résulte un déséquilibre d'hydratation de la membrane d'échange d'ions entre la zone d'entrée des fluides et la zone de sortie. Des systèmes ont été imaginés afin de permettre une hydratation plus satisfaisante de la membrane d'échange d'ions. Le document US 2007 264 538 décrit une pile à combustible équipée de l'un de ces systèmes. Dans ce document, il est décrit que les fluides entrant sont humidifiés au moyen des fluides sortant. Un tel système ne présente cependant pas entière satisfaction. En effet, si on limite ainsi un assèchement trop prononcé de la membrane dans la zone d'entrée des fluides, l'hydratation de la membrane reste néanmoins déséquilibrée. En outre, de tels systèmes d'humidificateurs sont chers et complexes à mettre en ceuvre. Un objectif de l'invention est donc de fournir une pile à combustible telle que la membrane d'échange d'ions soit hydratée de façon satisfaisante et présente peu d'hétérogénéité d'hydratation, tout en limitant la complexité et le coût de la pile à combustible. A cet effet, l'invention a pour objet une pile à combustible du type précité, caractérisée en ce que le système de circulation de fluide oxydant est adapté pour faire circuler le fluide oxydant le long du premier côté de la membrane de la ou chaque cellule selon des sens d'écoulement différents. Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, la pile à combustible selon l'invention comprend également l'une ou plusieurs des caractéristique(s) suivante(s), prise(s) individuellement ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - le système de circulation de fluide réducteur est adapté pour faire circuler le fluide réducteur le long du deuxième côté de la membrane de la ou chaque cellule selon des sens d'écoulement différents, - au moins un des systèmes de circulation comprend au moins un conduit d'échange de fluide le long de la membrane de la ou chaque cellule et au moins un système d'inversion du sens d'écoulement du fluide dans le ou chaque conduit d'échange ; - au moins un des systèmes de circulation comporte un conduit d'entrée de fluide, un conduit de sortie de fluide, un premier conduit de raccordement à une extrémité d'au moins un conduit d'échange, un deuxième conduit de raccordement à l'autre extrémité du ou de chaque conduit d'échange et un système d'inversion du sens d'écoulement de fluide, le système d'inversion étant adapté pour basculer entre une première configuration dans laquelle le conduit d'entrée de fluide est mis en communication fluidique avec le premier conduit de raccordement, et le deuxième conduit de raccordement est mis en communication fluidique avec le conduit de sortie de fluide, et une deuxième configuration, dans laquelle le conduit d'entrée de fluide est mis en communication fluidique avec le deuxième conduit de raccordement, et le premier conduit de raccordement est mis en communication fluidique avec le conduit de sortie de fluide ; - le système d'inversion du sens d'écoulement de fluide comporte une première vanne trois voies raccordée au conduit d'entrée de fluide, au conduit de sortie de fluide et au premier conduit de raccordement, le système d'inversion comportant une deuxième vanne trois voies raccordée au conduit d'entrée de fluide, au conduit de sortie de fluide et au deuxième conduit de raccordement ; - le système d'inversion du sens d'écoulement de fluide comprend une vanne d'inversion à quatre voies agencée pour sélectivement raccorder le conduit d'entrée au premier conduit de raccordement et le conduit de sortie au deuxième conduit de raccordement, ou raccorder le conduit d'entrée au deuxième conduit de raccordement et le conduit de sortie au premier conduit de raccordement ; - la pile à combustible comprend plusieurs cellules et plusieurs systèmes d'inversion du sens d'écoulement de fluide, chaque système d'inversion du sens d'écoulement de fluide étant propre à une unique cellule ou à un groupe de cellules respectif ; - le fluide oxydant est du dioxygène pur, et le fluide réducteur est du dihydrogène pur. L'invention a également pour objet un procédé d'alimentation d'une pile à combustible en fluide oxydant et/ou réducteur, la pile à combustible comportant au moins une cellule comprenant une membrane d'échange d'ions séparant les fluides oxydant et réducteurs, chaque fluide oxydant et réducteur circulant le long de la membrane d'échange d'ions, caractérisé en ce que le sens de circulation du fluide oxydant le long de la membrane de la ou chaque cellule est inversé au cours du fonctionnement de la pile. Le procédé selon l'invention peut également comprendre l'une ou plusieurs des caractéristique(s) suivante(s), prise(s) individuellement ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - le sens de circulation du fluide réducteur le long de la membrane de la ou chaque cellule est inversé au cours du fonctionnement de la pile - l'humidité d'au moins une membrane est mesurée au cours du fonctionnement de la pile, le sens de circulation du fluide oxydant et/ou du fluide réducteur étant inversé en fonction de l'humidité mesurée ; - les sens de circulation des fluides oxydant et réducteur sont inversés simultanément. - le fluide oxydant est du dioxygène pur, et le fluide réducteur est du dihydrogène pur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la Figure 1 est une vue schématique d'une cellule d'une pile à combustible selon l'invention ; la Figure 2 est une représentation schématique d'une pile à combustible selon l'invention ; la Figure 3 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'un système de circulation de fluide de la pile à combustible de la Figure 2 ; la Figure 4 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un système de circulation de fluide de la pile à combustible de la Figure 2, une vanne du système de circulation de fluide étant dans une première position ; et la Figure 5 est une vue semblable à celle de la Figure 4, la vanne étant dans une deuxième position. La cellule 10 de la pile à combustible selon l'invention, représentée sur la Figure 1, comprend une membrane d'échange d'ions 12, un conduit d'échange cathodique 14, un conduit d'échange anodique 16, une cathode 18 et une anode 20. La membrane d'échange d'ions 12 sépare les fluides oxydant et réducteur. Elle est adaptée pour ne laisser que des ions chargés, de préférence des cations, la traverser. La membrane d'échange d'ions 12 est généralement une membrane d'échange de protons, adaptée pour ne laisser que des protons la traverser. La membrane 12 est typiquement en matériau polymère et contient généralement du platine. Le conduit d'échange cathodique 14 s'étend le long d'un premier côté 22 (à gauche sur la Figure 1) de la membrane 12. Il est adapté pour faire circuler un fluide oxydant, symbolisé par les flèches 24, le long du premier côté 22 de la membrane 12. Généralement, le fluide oxydant 24 comprend du dioxygène. Le fluide oxydant 24 est typiquement du dioxygène pur, c'est-à-dire un fluide ayant une concentration en molécules de dioxygène supérieure à 90%. Le conduit d'échange anodique 16 s'étend le long d'un deuxième côté 26 (à droite sur la Figure 1) de la membrane 12. Il est adapté pour faire circuler un fluide réducteur, symbolisé par les flèches 28, le long du deuxième côté 26 de la membrane 12. Généralement, le fluide réducteur comprend des atomes d'hydrogène sous la forme de molécules de dihydrogène ou de méthanol. Le fluide réducteur 28 est typiquement du dihydrogène pur, c'est-à-dire un fluide ayant une concentration en molécules de dihydrogène supérieure à 90°/O. La cathode 18 est interposée entre le conduit d'échange cathodique 14 et la membrane 12. Elle est réalisée en matériau conducteur électrique. Elle est raccordée à une première borne d'une charge 30 destinée à être alimentée en électricité par la pile à combustible. L'anode 20 est interposée entre le conduit d'échange anodique 16 et la membrane 12. Elle est réalisée en matériau conducteur électrique. Elle est raccordée à l'autre borne de la charge 30. Un procédé de production d'électricité au moyen de la cellule 10 va maintenant être décrit, en regard toujours de la Figure 1. Le fluide réducteur 28, comprenant des molécules de dihydrogène, est amené au niveau du conduit d'échange 16. Au contact de la membrane 12 et de l'anode 20, les molécules de dihydrogènes se scindent en protons et en électrons. Les protons, symbolisés par la flèche 32, traversent la membrane 12 vers le premier côté 22, pendant que les électrons, symbolisés par la flèche 34, sont captés par l'anode 20 et traversent la charge 30 vers la cathode 18. Au niveau du premier côté 22, les protons 32 et les ions 34 réagissent avec les molécules de dioxygène du fluide oxydant 24 pour donner des molécules d'eau. Les électrons 34, en traversant la charge 30, alimentent ladite charge en courant électrique. La pile à combustible comprend plusieurs cellules élémentaires telles que la cellule 10 décrite ci-dessus. Ces cellules sont regroupées au sein d'un empilement 40, couramment désigné sous le terme de « stack », visible sur la Figure 2. La pile à combustible comprend également un système de circulation de fluide oxydant 50 et un système de circulation de fluide réducteur 52. Le système de circulation de fluide oxydant 50 est raccordé au premier côté 22 de chaque cellule 10 du stack 40, et le système de circulation de fluide réducteur 52 est raccordé au deuxième côté 26 de chaque cellule 10 du stack 40. Ces systèmes de circulation 50, 52 sont représentés sur la Figure 2. Le système de circulation de fluide oxydant 50 comprend les conduits d'échange cathodiques 14 de chaque cellule 10, un conduit d'entrée 60 du fluide oxydant dans la pile à combustible, un conduit de sortie 62 du fluide oxydant hors de la pile à combustible, un premier conduit de raccordement cathodique 64, en communication fluidique avec chaque conduit d'échange cathodique 14, via une première extrémité de chacun de ceux-ci, un deuxième conduit de raccordement cathodique 66, en communication fluidique avec chaque conduit d'échange cathodique 14, via l'autre deuxième extrémité de chacun de ceux-ci, et un système d'inversion 68 du sens d'écoulement du fluide oxydant dans les conduits d'échange cathodiques 14. De même, le système de circulation de fluide réducteur 52 comprend les conduits d'échange anodiques 16 de chaque cellule 10, un conduit d'entrée 70 du fluide réducteur dans la pile à combustible, un conduit de sortie 72 du fluide réducteur hors de la pile à combustible, un premier conduit de raccordement anodique 74, en communication fluidique avec chaque conduit d'échange anodique 16, via une première extrémité de chacun de ceux-ci, un deuxième conduit de raccordement anodique 76, en communication fluidique avec chaque conduit d'échange anodique 16, via l'autre deuxième extrémité de chacun de ceux-ci, et un système d'inversion 78 du sens d'écoulement du fluide oxydant dans les conduits d'échange anodiques 16. Chaque système d'inversion, respectivement 68, 78, du sens d'écoulement de fluide est intercalé entre le conduit d'entrée, respectivement 60, 70, et le conduit de sortie, respectivement 62, 72, d'une part, et le premier conduit de raccordement, respectivement 64, 74, et le deuxième conduit de raccordement, respectivement 66, 76, d'autre part. Chaque système d'inversion 68, 78 est adapté pour basculer entre une première et une deuxième configurations. Sur la Figure 2, le système d'inversion 68 du sens d'écoulement du fluide oxydant est représenté basculé dans la première configuration, alors que le système d'inversion 78 du sens d'écoulement du fluide réducteur est représenté basculé dans la deuxième configuration. Dans la première configuration de chaque système d'inversion, respectivement 68, 78, le conduit d'entrée de fluide, respectivement 60, 70, est mis en communication fluidique avec le premier conduit de raccordement, respectivement 64, 74, et le deuxième conduit de raccordement, respectivement 66, 76, est mis en communication fluidique avec le conduit de sortie de fluide, respectivement 62, 72. Dans la deuxième configuration de chaque système d'inversion, respectivement 68, 78, le conduit d'entrée de fluide, respectivement 60, 70, est mis en communication fluidique avec le deuxième conduit de raccordement, respectivement 66, 76, et le premier conduit de raccordement, respectivement 64, 74, est mis en communication fluidique avec le conduit de sortie de fluide, respectivement 62, 72. Les systèmes de circulation 50, 52 sont analogues. Des modes de réalisation du système de circulation de fluide oxydant 50 vont maintenant être décrits, en référence aux Figures 3 à 5. Comme visible sur la Figure 3, dans un premier mode de réalisation, le système d'inversion 68 comporte deux vannes trois voies 80, 82 et un module de commande 84 desdites deux vannes trois voies 80, 82. De telles vannes trois voies sont connues de l'homme du métier. Une première vanne trois voies 80 est raccordée au conduit d'entrée de fluide 60, au conduit de sortie de fluide 62, et au premier conduit de raccordement 64. Une deuxième vanne trois voies 82 est raccordée au conduit d'entrée de fluide 60, au conduit de sortie de fluide 62, et au deuxième conduit de raccordement 66. La première vanne 80 est adaptée pour basculer entre une première position, dans laquelle elle met en communication fluidique le conduit d'entrée de fluide 60 avec le premier conduit de raccordement 64, lorsque le système d'inversion 68 est dans sa première configuration, et une deuxième position, dans laquelle elle met en communication fluidique le deuxième conduit de raccordement 66 avec le conduit de sortie de fluide 62, lorsque le système d'inversion 68 est dans sa deuxième configuration. La deuxième vanne 82 est adaptée pour basculer entre une première position, dans laquelle elle met en communication fluidique le deuxième conduit de raccordement 66 avec le conduit de sortie de fluide 62, lorsque le système d'inversion 68 est dans sa première configuration, et une deuxième position, dans laquelle elle met en communication fluidique le conduit d'entrée de fluide 60 avec le deuxième conduit de raccordement 66, lorsque le système d'inversion 68 est dans sa deuxième configuration. Sur la Figure 3, les flèches pleines représentent le trajet du fluide oxydant lorsque le système d'inversion 68 est dans sa première configuration, et les flèches en pointillés représentent le trajet du fluide oxydant lorsque le système d'inversion 68 est dans sa deuxième configuration. Le module de commande 84 est adapté pour piloter un basculement simultané des vannes 80, 82 entre leurs première et deuxième positions respectives. Le module de commande 84 est raccordé à un capteur d'humidité 86 du stack 40. Le capteur d'humidité 86 est adapté pour mesurer l'humidité de la membrane 12 d'au moins une cellule 10 du stack 40, part exemple de toutes les cellules 10 du stack 40. Dans un deuxième mode de réalisation, visible sur les Figures 4 et 5, le système d'inversion 68 comprend une vanne d'inversion à quatre voies 88 en remplacement des deux vannes trois voies 80, 82. De telles vannes d'inversion quatre voies sont connues de l'homme du métier. Le système d'inversion 68 comprend en outre un module de commande 90, similaire au module de commande 84 décrit dans le premier mode de réalisation. La vanne d'inversion à quatre voies 88 est agencée pour sélectivement raccorder le conduit d'entrée 60 au premier conduit de raccordement 64 et le deuxième conduit de raccordement 66 au conduit de sortie 62, ou raccorder le conduit d'entrée 60 au deuxième conduit de raccordement 66 et le premier conduit de raccordement 64 au conduit de sortie 62. La vanne d'inversion à quatre voies 88 comprend quatre ports 92, 94, 96, 98 connectés deux à deux. Un premier port 92 est connecté à un deuxième port 94 et un troisième port 96 est connecté à un quatrième port 98. La vanne 88 est adaptée pour basculer entre une première position, représentée sur la Figure 4, dans laquelle le conduit d'entrée de fluide 60 et le premier conduit de raccordement 64 sont raccordés à des ports, respectivement 92, 94, connectés entre eux, le conduit de sortie de fluide 62 et le deuxième conduit de raccordement 66 étant raccordés à d'autres ports, respectivement 96, 98, connectés entre eux, et une deuxième position, représentée sur la Figure 5, dans laquelle le conduit d'entrée de fluide 60 et le deuxième conduit de raccordement 66 sont raccordés à des ports, respectivement 94, 92, connectés entre eux, le conduit de sortie de fluide 62 et le premier conduit de raccordement 64 étant raccordés à d'autres ports, respectivement 98, 96, connectés entre eux. La vanne 88 est dans sa première position lorsque le système d'inversion 68 est dans sa première configuration, et elle est dans sa deuxième position lorsque le système d'inversion 68 est dans sa deuxième configuration. La vanne 88 est adaptée pour tourner autour d'un axe de rotation A-A'. Sur les Figures 4 et 5, cet axe est représenté orthogonal au plan de la feuille. Les quatre ports 92, 94, 96, 98 sont distribués successivement en périphérie de la vanne 88, dans un plan orthogonal à l'axe de rotation A-A'. Le basculement de la vanne 88 entre ses première et deuxième positions s'effectue par une rotation de sensiblement 90° de la vanne 88 autour de son axe de rotation A-A', de façon à mettre chacun de ses ports 92, 94, 96, 98 en regard d'un des conduits 60, 62, 64, 66. Sur les Figures 4 et 5, le basculement de la vanne 88 de sa première position à sa deuxième position est illustré par une rotation de la vanne 88 de sensiblement 90° dans un premier sens (ici le sens inverse des aiguilles d'une montre). Dans une première variante, la vanne 88 est adaptée pour ne tourner que dans un seul sens. Le basculement de la vanne 88 de sa deuxième position vers sa première position se fait alors par une rotation de celle-ci de sensiblement 90° autour de l'axe A-A', dans le même premier sens que précédemment, de sorte que le premier port 92 est en regard du conduit de sortie de fluide 62, le deuxième port 94 est en regard du deuxième conduit de raccordement 66, le troisième port 96 est en regard du conduit d'entrée de fluide 60 et le quatrième port 98 est en regard du premier conduit de raccordement 64. Dans une deuxième variante, la vanne 88 est adaptée pour changer de sens de rotation. Le basculement de la vanne 88 de sa deuxième position vers sa première position se fait alors par une rotation de celle-ci de sensiblement 90 ° dans un deuxième sens (ici le sens des aiguilles d'une montre) autour de l'axe A-A', de sorte que la vanne 88 revient dans la même première position que celle représentée sur la Figure 4. Le module de commande 90 est adapté pour piloter la rotation de la vanne 88 autour de son axe A-A', et ainsi pour piloter le basculement de celle-ci entre ses première et deuxième positions. Le module de commande 90 est raccordé au même capteur d'humidité 86 du stack 40 que celui décrit dans le premier mode de réalisation. De préférence, les systèmes d'inversion 68 et 78 sont réalisés selon le même mode de réalisation. En variante, le système d'inversion 68 est réalisé selon un mode de réalisation et le système d'inversion 78 est réalisé selon un autre mode de réalisation. Le procédé d'alimentation de la pile à combustible en fluide oxydant et le procédé d'alimentation de la pile à combustible en fluide réducteur sont analogues. Le procédé d'alimentation en fluide oxydant va maintenant être décrit, en regard des Figures 3 à 5. Le système d'inversion 68 est dans sa première configuration, le premier conduit de raccordement 64 étant alimenté en fluide oxydant entrant provenant du conduit d'entrée 60, et le deuxième conduit de raccordement 66 étant alimenté en fluide oxydant sortant du stack 40. Le fluide oxydant 24 circule alors selon un premier sens de circulation dans chaque conduit d'échange 14, le long de chaque membrane 12. Le capteur d'humidité 86 mesure l'humidité de la membrane 12 d'au moins une cellule 10, par exemple de chaque cellule 10, du stack 40. Au cours du fonctionnement de la pile, lorsque le module de commande, respectivement 84, 90, du système d'inversion 68 détecte, au moyen du capteur d'humidité 86, un assèchement et/ou une humidification excessive d'au moins une région d'au moins une membrane 12 d'une cellule du stack 40, le module de commande, respectivement 84, 90, déclenche le basculement du système d'inversion 68 de sa première vers sa deuxième configuration. Le sens de circulation du fluide oxydant 24 le long de la membrane 12 de chaque cellule 10 du stack 40 est alors inversé. En variante, le module de commande, respectivement 84, 90, commande le basculement du système d'inversion 68 au bout d'un temps prédéterminé. Dans le premier mode de réalisation, lors du basculement du système d'inversion 68 de sa première configuration vers sa deuxième configuration, le module de commande 84 commande le basculement simultané des deux vannes trois voies 80, 82 de leurs premières vers leurs deuxièmes positions respectives. Dans le deuxième mode de réalisation, le module de commande 90 commande la rotation de la vanne d'inversion 88 dans le premier sens. De préférence, les sens de circulation des fluides oxydant 24 et réducteurs 26 sont inversés simultanément. Grâce à l'invention, les déséquilibres d'humification des membranes des cellules de la pile à combustible sont largement limités et les membranes sont maintenues à une hydratation satisfaisante. En outre, les systèmes d'inversion de sens de circulation des fluides sont simples et peu coûteux. La description donnée ci-dessus décrit deux modes de réalisation préférés de l'invention. Cependant, de nombreux autres systèmes d'inversion du sens d'écoulement de fluide peuvent être envisagés, sans départir du cadre de l'invention. Enfin, au lieu d'utiliser un unique système d'inversion pour chacun des fluides oxydant et réducteur, comme décrit ci-dessus, il peut être prévu d'utiliser plusieurs systèmes d'inversion du sens d'écoulement du fluide réducteur et plusieurs systèmes d'inversion du sens d'écoulement du fluide oxydant, chaque système d'inversion étant propre à une unique cellule, ou à un groupe de cellules respectif.10 REVENDICATIONS1.- Pile à combustible pour la génération d'un courant électrique à partir d'une réaction d'oxydoréduction entre un fluide oxydant (24) et un fluide réducteur (28), la pile à combustible comportant au moins une cellule (10) comprenant une membrane d'échange d'ions (12) séparant les fluides oxydant (24) et réducteur (26), la pile à combustible comportant un système de circulation de fluide oxydant (50) pour faire circuler le fluide oxydant (24) le long d'un premier côté (22) de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10) et un système de circulation de fluide réducteur (52) pour faire circuler le fluide réducteur (28) le long d'un deuxième côté (26) de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10), caractérisé en ce que le système de circulation de fluide oxydant (50) est adapté pour faire circuler le fluide oxydant (24) le long du premier côté (22) de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10) selon des sens d'écoulement différents. 2.- Pile à combustible selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de circulation de fluide réducteur (52) est adapté pour faire circuler le fluide réducteur (28) le long du deuxième côté (26) de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10) selon des sens d'écoulement différents. 3.- Pile à combustible selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins un des systèmes de circulation (50, 52) comprend au moins un conduit d'échange de fluide (14, 16) le long de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10) et au moins un système d'inversion (68, 78) du sens d'écoulement du fluide dans le ou chaque conduit d'échange (14, 16). 4.- Pile à combustible selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'au moins un des systèmes de circulation (50, 52) comporte un conduit d'entrée de fluide (60, 70), un conduit de sortie de fluide (62, 72), un premier conduit de raccordement (64, 74) à une extrémité d'au moins un conduit d'échange (14, 16), un deuxième conduit de raccordement (66, 76) à l'autre extrémité du ou de chaque conduit d'échange (14, 16) et un système d'inversion (68, 78) du sens d'écoulement de fluide, le système d'inversion (68, 78) étant adapté pour basculer entre une première configuration dans laquelle le conduit d'entrée de fluide (60, 70) est mis en communication fluidique avec le premier conduit de raccordement (64, 74), et le deuxième conduit de raccordement (66, 76) est mis en communication fluidique avec le conduit de sortie de fluide (62, 72), et une deuxième configuration, dans laquelle le conduit d'entrée de fluide (60, 70) est mis en communication fluidique avec le deuxième conduit de raccordement (66, 76), et le premier 12 conduit de raccordement (64, 74) est mis en communication fluidique avec le conduit de sortie de fluide (62, 72). 5.- Pile à combustible selon la revendication 4, caractérisée en ce que le système d'inversion (68, 78) du sens d'écoulement de fluide comporte une première vanne trois voies (80) raccordée au conduit d'entrée de fluide (60, 70), au conduit de sortie de fluide (62, 72) et au premier conduit de raccordement (64, 74), le système d'inversion (68, 78) comportant une deuxième vanne trois voies (82) raccordée au conduit d'entrée de fluide (60, 70), au conduit de sortie de fluide (62, 72) et au deuxième conduit de raccordement (64, 74). 6.- Pile à combustible selon la revendication 4, caractérisée en ce que le système d'inversion (68, 78) du sens d'écoulement de fluide comprend une vanne d'inversion à quatre voies (88) agencée pour sélectivement raccorder le conduit d'entrée (60, 70) au premier conduit de raccordement (64, 74) et le conduit de sortie (62, 72) au deuxième conduit de raccordement (66, 76), ou raccorder le conduit d'entrée (60, 70) au deuxième conduit de raccordement (66, 76) et le conduit de sortie (62, 72) au premier conduit de raccordement (64, 74). 7.- Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs cellules (10) et plusieurs systèmes d'inversion (68, 78) du sens d'écoulement de fluide, chaque système d'inversion (68, 78) du sens d'écoulement de fluide étant propre à une unique cellule (10) ou à un groupe de cellules (10) respectif. 8.- Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fluide oxydant (24) est du dioxygène pur et en ce que le fluide réducteur (28) est du dihydrogène pur. 9.- Procédé d'alimentation d'une pile à combustible en fluide oxydant (24) et/ou réducteur (28), la pile à combustible comportant au moins une cellule (10) comprenant une membrane d'échange d'ions (12) séparant les fluides oxydant (24) et réducteurs (28), chaque fluide oxydant (24) et réducteur (28) circulant le long de la membrane d'échange d'ions (12), caractérisé en ce que le sens de circulation du fluide oxydant (24) le long de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10) est inversé au cours du fonctionnement de la pile. 10.- Procédé d'alimentation selon la revendication 9, caractérisé en ce que le sens de circulation du fluide réducteur (28) le long de la membrane (12) de la ou chaque cellule (10) est inversé au cours du fonctionnement de la pile. 11.- Procédé d'alimentation selon la revendication 10, caractérisé en ce que les sens de circulation des fluides oxydant (24) et réducteur (28) sont inversés simultanément. 10 12.- Procédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'humidité d'au moins une membrane (12) est mesurée au cours du fonctionnement de la pile, le sens de circulation du fluide oxydant (24) et/ou du fluide réducteur (28) étant inversé en fonction de l'humidité mesurée. 15 13.- Procédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le fluide oxydant (24) est du dioxygène pur et en ce que le fluide réducteur (28) est du dihydrogène pur. 20