Brevet FR3033942A1 — publié le 20160923

DETECTION DE FUITE SUR UN ELECTROLYSEUR OU UNE PILE A COMBUSTIBLE HAUTE TEMPERATURE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne les dispositifs électrochimiques à haute température, tels que les piles à combustible et les électrolyseurs à oxydes solides, et plus particulièrement la détection d'une fuite de gaz sur l'empilement de cellules électrochimiques dans la zone chaude. ETAT DE LA TECHNIQUE Comme cela est connu en soi, un électrolyseur de vapeur d'eau (H20) à haute température, ou électrolyseur EVHT (pour « électrolyse de la vapeur d'eau à haute 15 température »), comprend un empilement de plusieurs cellules électrochimiques élémentaires à oxyde solide. En se référant à la figure 1, une cellule à oxyde solide 10, ou « SOC » (acronyme anglo-saxon « Solid Oxide Cell ») comprend notamment : a) une première électrode conductrice poreuse 12, ou « cathode », destinée à être alimentée en vapeur d'eau pour la production de dihydrogène, 20 b) une seconde électrode conductrice poreuse 14, ou « anode », par laquelle s'échappe le dioxygène (02) produit par l'électrolyse de l'eau injectée sur la cathode, et c) une membrane à oxyde solide (électrolyte dense) 16 prise en sandwich entre la cathode 12 et l'anode 14, la membrane 16 étant conductrice anionique pour de hautes températures, usuellement des températures supérieures à 600°C. 25 En chauffant la cellule 10 au moins à cette température et en injectant un courant électrique / entre la cathode 12 et l'anode 14, il se produit alors une réduction de l'eau sur la cathode 12, ce qui génère du dihydrogène (H2) au niveau de la cathode 12 et du dioxygène au niveau de l'anode 14. 30 Un empilement 20 de telles cellules, ayant pour but de produire une quantité importante d'hydrogène, est illustré par la vue schématique de la figure 2. Notamment, les cellules 10 sont empilées les unes sur les autres en étant séparées par des plaques d'interconnexion 18. Ces plaques ont pour fonction à la fois d'assurer la continuité 35 électrique entre les différentes électrodes des cellules 10, permettant ainsi une mise en série électrique de celles-ci, et de distribuer les différents gaz nécessaires au fonctionnement des cellules, ainsi que le cas échéant un gaz porteur pour aider à l'évacuation des produits de l'électrolyse. Pour ce faire, les plaques 18 sont connectées à 10 3033942 2 une alimentation 22 en vapeur d'eau pour l'injection de cette vapeur sur les cathodes des cellules 10 conformément à un débit de vapeur d'eau DH20 constant, réglé par une vanne pilotable 24. Les plaques 18 sont également connectées à un collecteur de gaz 26 pour la collecte des gaz issus de l'électrolyse. Un exemple d'empilement et de structure de 5 plaque d'interconnexion est par exemple décrit dans le document WO 2011/110676. Un tel électrolyseur peut également fonctionner en co-électrolyse, c'est-à-dire avec un mélange de gaz en entrée cathodique composé de vapeur d'eau (H20) et de gaz carbonique (CO2). Le mélange en sortie anodique est alors composé d'hydrogène (H2), de 10 vapeur d'eau (H20), de monoxyde de carbone (CO) et de gaz carbonique (CO2). Pour la mise en oeuvre effective de l'électrolyse par l'empilement 20, l'empilement est porté à une température supérieure à 600°C, usuellement une température comprise entre 650°C et 900°C, l'alimentation en gaz est mise en marche à débit constant et une source 15 d'alimentation électrique 28 est branchée entre deux bornes 30, 32 de l'empilement 20 afin d'y faire circuler un courant I. L'étanchéité entre les cellules à oxyde solide 10 et les plaques d'interconnexion 18 est usuellement réalisée par des joints qui constituent l'un des points faibles du système. Ces 20 joints assurant l'étanchéité de l'empilement 20 vis-à-vis de l'atmosphère de la zone chaude sont fragiles et peuvent laisser fuir : - l'hydrogène et la vapeur d'eau, si la fuite se situe côté cathodique, et/ou - l'oxygène si la fuite se situe côté anodique. 25 Toutefois, en raison de la haute température de l'électrolyseur, il existe autour de celui-ci une zone, dont la température est proche de la température de l'empilement, et donc une zone pouvant atteindre des températures supérieures à 650°C. Or ces températures sont supérieures à la température d'auto-inflammation de l'hydrogène (571°C). La zone autour de l'électrolyseur, dans laquelle les températures sont suffisantes pour l'auto- 30 inflammation des combustibles est usuellement appelée « zone chaude ». Elle correspond généralement à l'enceinte thermiquement isolée contenant le dispositif électrochimique. Sans mesure de sécurité particulière, il existe donc un risque d'incendie, voire d'explosion, si les fuites mènent à une accumulation d'hydrogène à proximité de l'électrolyseur. Pour garantir la sécurité vis-à-vis du risque explosif, la zone chaude est 35 usuellement balayée avec un débit d'air suffisant pour réaliser la combustion de toute fuite de gaz combustible et éviter l'accumulation d'hydrogène. Notamment, l'enceinte dans lequel est logé l'électrolyseur comprend une entrée par laquelle de l'air est injecté, et une sortie d'air, ce qui permet donc de faire circuler l'air dans l'enceinte et ainsi 3033942 3 renouveler régulièrement son contenu. Ainsi, il n'y a jamais accumulation de gaz combustible et aucun risque d'explosion. Cependant, cette solution impose un débit d'air très important qui doit être préchauffé à la température de l'enceinte sous peine de refroidir l'électrolyseur et ceci est particulièrement pénalisant du point de vue efficacité 5 énergétique. Si ces mesures évitent le risque d'explosion, elles ne permettent pas en soi de détecter une fuite de l'électrolyseur, et par conséquent ne permettent pas d'avertir l'exploitant de l'électrolyseur ou de mettre en oeuvre une mise hors service automatique de l'électrolyseur. Plusieurs systèmes de détection de fuite ont été développés à cet effet. Une première solution se fonde sur l'exothermicité de la réaction de combustion de l'hydrogène ayant fuité de l'électrolyseur, réaction donnant une flamme à plus de 2000°C qui provoque une élévation de la température de la zone chaude. En pratique, un (ou plusieurs) capteur(s) de température est (sont) donc disposé(s) dans l'enceinte logeant l'électrolyseur pour mesurer la température dans la zone chaude. Un boitier électronique peut ainsi être connecté au(x) capteur(s) de température et couper automatiquement l'électrolyseur lorsque la température mesurée dépasse un seuil de détection prédéterminé. Une telle solution est cependant peu précise. En effet, une même augmentation de température d'un thermocouple en zone chaude peut être due au rayonnement de la flamme d'hydrogène d'une petite fuite à proximité du thermocouple ou d'une grosse fuite mais éloignée du thermocouple. Afin d'éviter la détection erronée de fuite, le seuil de détection est donc surdimensionné, ce qui revient donc à détecter uniquement des fuites importantes d'hydrogène. Une seconde solution consiste à placer dans l'enceinte un détecteur d'hydrogène, ou un explosimètre à hydrogène, pour mesurer le taux d'hydrogène du gaz de balayage de la zone chaude, et donc détecter une fuite d'hydrogène. Toutefois, les capteurs d'hydrogène ne fonctionnent pas au-delà d'une certaine température, et notamment les températures d'une zone chaude d'électrolyseur. Le capteur d'hydrogène est par conséquent placé dans une zone plus froide, placée en aval de la zone chaude du point de vue de la circulation d'air. Une analyse du signal fournit par le détecteur d'hydrogène peut ensuite être réalisée pour déterminer si la mesure dépasse un seuil nécessitant la mise en sécurité du système d'électrolyse. Toutefois, la combustion de l'hydrogène a lieu essentiellement dans la zone chaude, de sorte qu'une portion infime, voire nulle, d'hydrogène est susceptible d'être détectée par le capteur si la fuite est faible. De fait, seule une fuite importante d'hydrogène, menant à la consommation complète de l'oxygène, induit une présence 3033942 4 détectable d'hydrogène au niveau du capteur. Seule une fuite importante d'hydrogène est donc détectable. Des capteurs capables de fonctionner directement dans la zone chaude ont été 5 développés. Cependant, ils n'apportent pas de réel avantage dans la mesure où ils ne détectent que l'hydrogène qui n'a pas été brulé dans l'air de balayage, ce qui correspond encore une fois à cas de fuite importante Par ailleurs, les solutions développées ont pour objectif la détection directe ou indirecte 10 d'une fuite d'hydrogène. Elles ne permettent donc pas de détecter une fuite d'oxygène du côté anodique de l'électrolyseur. En d'autres termes, il n'existe pas dans l'état de la technique de solution permettant de détecter de fuite à la fois du côté cathodique et du côté anodique d'un électrolyseur 15 EVHT, et qui soit capable de détecter des faibles fuites. Une pile à oxyde solide à haute température, plus connue sous le nom de pile SOFC (pour « solid oxyde fuel cell ») connait des problèmes similaires. En effet, un électrolyseur EVHT et une pile SOFC sont des structures identiques, seul leur mode de fonctionnement 20 étant différents. En se référant à la figure 3, une cellule électrochimique constitutive d'une pile SOFC comprend les mêmes éléments (anode 12, cathode 14, électrolyte 16) qu'une cellule d'électrolyseur, la cellule de la pile étant cependant alimentée, avec des débits constants, sur son anode par du dihydrogène (ou un autre combustible comme du méthane CH4), et sur sa cathode par du dioxygène (contenu dans l'air envoyé), et 25 connectée à une charge C pour délivrer le courant électrique produit. Tout comme un électrolyseur EVHT, une pile SOFC comprend un empilement de telles cellules électrochimique séparées par des plaques d'interconnexion pour leur connexion électrique et la distribution/collecte des gaz, empilement qui peut ne pas être étanche. La 30 pile comprend également une zone chaude et soumise usuellement à un balayage d'air pour éviter l'accumulation de combustible. Lorsque l'empilement de la pile à combustible à haute température est étanche, de la même façon que précédemment, les joints assurant l'étanchéité de l'empilement dans la 35 zone chaude sont fragiles et peuvent laisser fuir : - le combustible (H2, CH4,...) si la fuite se situe côté anodique, et/ou - de l'air appauvri si la fuite se situe côté cathodique. 3033942 5 De la même façon que précédemment, dans l'état de la technique, seule une détection de la fuite d'hydrogène a été développé, plus particulièrement à base de détecteur hydrogène ou d'explosimètre pour analyser le gaz de balayage de la zone chaude, tel que cela est précédemment décrit. 5 En d'autres termes, il n'existe pas non plus dans l'état de la technique, de solution permettant de détecter de fuite à la fois du côté cathodique et du côté anodique d'une pile SOFC. En outre, il n'existe pas de solution qui soit capable de détecter des faibles fuites. 10 EXPOSE DE L'INVENTION Le but de la présente invention est de proposer un système de détection d'une fuite sur un électrolyseur EVHT ou une pile SOFC, quel que soit le côté anodique ou cathodique où la fuite a lieu. 15 A cet effet l'invention a pour objet un système électrochimique comportant : - un dispositif électrochimique formant électrolyseur de vapeur d'eau à haute température ou pile à combustible à haute température, le dispositif comprenant : o un empilement de cellules électrochimiques élémentaires comprenant un 20 électrolyte intercalé entre une cathode et une anode ; o des conduites pour l'alimentation en gaz des anodes et des cathodes et pour la collecte de gaz produits par celles-ci; - une enceinte dans laquelle est logé le dispositif électrochimique, et comprenant au moins une conduite d'entrée et une conduite de sortie de manière à faire circuler un 25 débit d'air dans l'enceinte ; et - un circuit d'analyse de l'air dans l'enceinte ; Selon l'invention, le circuit d'analyse de l'air dans l'enceinte comporte : - un capteur apte à mesurer un taux d'oxygène Ti présent dans la conduite de sortie de 30 l'enceinte ; et - un module d'analyse apte à diagnostiquer une fuite du dispositif lorsque le taux d'oxygène mesuré Ti diffère d'un taux d'oxygène prédéterminé 'ro dans la conduite d'entrée de l'enceinte. 35 L'invention propose d'utiliser un capteur d'oxygène mesurant la teneur en oxygène de l'air en sortie de la zone chaude pour détecter une fuite de l'électrolyseur ou de la pile à combustible. 3033942 6 Pour le cas d'un électrolyseur haute température alimenté en vapeur d'eau (H20), la valeur xi du pourcentage d'oxygène mesuré en l'absence de fuite dans l'air de balayage en sortie de zone chaude est normalement égale à celle de l'air injecté dans l'enceinte. 5 Si la valeur mesurée ti diffère de la valeur d'entrée to, cela signifie nécessairement la présence d'une fuite. Notamment, si le détecteur d'oxygène indique une valeur Ti To, c'est qu'une partie de l'oxygène produit par la réaction d'électrolyse fuit dans l'air de la zone chaude, c'est-à-dire que la fuite est située côté anode. Une fuite est donc détectée, qu'elle prenne place du côté anodique ou du côté cathodique de l'électrolyseur. 15 De même, pour le cas d'un co-électrolyseur haute température alimenté avec un mélange de vapeur d'eau (H20), et par exemple de gaz carbonique (CO2), si le détecteur d'oxygène indique une valeur xi To, c'est qu'une partie de l'oxygène produit par la réaction de co-électrolyse fuit dans l'air de la zone chaude, c'est-à-dire que la fuite est située côté anode. Là encore, une fuite est donc détectée, qu'elle prenne place du côté anodique ou du côté cathodique de l'électrolyseur. 30 Pour le cas d'une pile à combustible haute température alimentée avec un gaz combustible (H2 ou CH4 par exemple), si la valeur mesurée Ti diffère de la valeur d'entrée 'ro, cela signifie également nécessairement la présence d'une fuite dans la pile. En effet, lorsque le détecteur d'oxygène indique une valeur mesurée xi T . En d'autres termes, comme décrit précédemment, l'invention permet également de détecter précisément le côté défaillant de l'électrolyseur. 15 De manière privilégié, le module d'analyse est apte à déterminer un débit de fuite de gaz au niveau des cathodes de l'électrolyseur selon la relation : DfH2 = 2.(t0 - Tl). DAir expression dans laquelle DfH2 est ledit débit de fuite et DAir est le débit d'air dans 20 l'enceinte. En d'autres termes, l'invention est capable d'estimer le débit de fuite des combustibles de l'électrolyseur, à savoir le débit des gaz les plus dangereux. Cela permet notamment de vérifier si la fuite est tolérable du point de vue sécurité, c'est-à-dire que tout le 25 combustible est bien brulé à l'intérieur de l'enceinte sans risque d'accumulation en zone froide. De plus, du point de vue économique, l'estimation de la fuite permet de déterminer si la perte de production est acceptable. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et réalisée en relation avec les dessins annexés, dans lesquels des références identiques désignent des éléments identiques, et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une cellule électrochimique élémentaire d'un 35 électrolyseur EVHT ; - la figure 2 est une vue schématique d'un empilement de cellules selon la figure 1 ; 3033942 9 - la figure 3 est une vue schématique d'une cellule électrochimique d'une pile SOFC ; et - la figure 4 est une vue schématique d'un système électrochimique selon l'invention incluant une zone chaude, les circuits d'entrée et de sortie des gaz, et la chaine de 5 mesure incorporant un détecteur d'oxygène. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans ce qui suit, les termes « amont » et « aval » désignent des localisations dans des 10 conduites et dérivations en fonction de la circulation des gaz dans celles-ci. En se référant à la figure 4, le système selon l'invention comporte : - un électrolyseur EVHT 20, par exemple celui décrit en relation avec les figures 1 et 2 et comprenant un ensemble de conduites 52, 54, 56, 58 pour l'alimentation et la 15 collecte des gaz des anodes et des cathodes des cellules électrochimiques de l'électrolyseur ; - une enceinte 60 dans laquelle est logée l'électrolyseur 20, les conduites 52, 54, 56, 58 traversant une paroi de l'enceinte 60 pour leur connexion à des circuits d'alimentation et de collecte de gaz (non représenté). L'enceinte 60 comporte 20 également une conduite d'entrée d'air 62, et une conduite de sortie d'air 64, l'enceinte 60 étant par exemple partout ailleurs hermétique aux gaz et aux liquides. La conduite 62 est apte à être connectée un circuit d'alimentation d'air (non représenté) de manière à appliquer un balayage d'air de la zone chaude entourant l'électrolyseur 20, l'air de balayage étant évacué par la conduite de sortie 64 ; et 25 - un dispositif d'analyse 66 d'air raccordé à la conduite de sortie 64 de l'enceinte 60. Le dispositif d'analyse 66 comporte : - une boucle de dérivation 68 de la conduite de sortie 64 permettant de prélever du gaz de la conduite de sortie 64 et de réinjecter le gaz prélevé dans celle-ci en aval du 30 prélèvement ; - un module de séchage, notamment dévésiculeur 70, pour ôter de l'eau comprise dans le gaz parcourant la dérivation 68 ; - un module de pompage 72, disposé en aval du dévésiculeur 70, pour prélever, au travers de ce dernier, du gaz dans la conduite de sortie 64 ; 35 - un capteur d'oxygène 74, disposé en aval du module de pompage 70 et mesurant le taux d'oxygène délivré par ce dernier, et par conséquent le taux d'oxygène ri du gaz présent dans la conduite de sortie 64; et 3033942 10 un module d'analyse 76 connecté au capteur d'oxygène pour recevoir le taux mesuré Ti et mettre en oeuvre un traitement de ce taux afin de détecter une fuite de l'électrolyseur 20. 5 Par exemple, l'air de balayage injecté dans l'enceinte est de l'air prélevé à l'extérieur, et présentant par conséquent à la pression atmosphérique un taux d'oxygène voisin de 20,95%, et le capteur d'oxygène 74, a une gamme de mesure de 0% à 25% 02, par exemple un oxymètre tel qu'utiliser pour la surveillance d'anoxie. Le capteur est par example un système de détection de la société Drâger, , à savoir le « Transmetteur 10 Polytron 7000» avec capteur 02 LS (capteur électrochimique 3 électrodes compensé en température). Le débit d'air de balayage DAir (1/mn) introduit dans l'enceinte 60 par la conduite d'entrée 62 assure un renouvellement de N fois par minute de l'air contenu dans 15 l'enceinte 60. Le débit DAir est ainsi égal à: DAir = N. Venceinte OÙ Venceinte est le volume (en 1) de l'enceinte 60. 20 Suivant le volume de l'enceinte 60 et le nombre N de renouvellements choisi, essentiellement dicté par des considérations de sécurité, le débit DAir d'air de balayage peut être trop important pour une analyse directe, par exemple si la vitesse dans les lignes de gaz dépasse la valeur maximale préconisée par le constructeur du capteur d'oxygène. 25 Selon un mode de réalisation prenant en compte la contrainte précédente, mais aussi pour garantir qu'un débit de gaz circule toujours sur le détecteur d'oxygène, le module de pompage 72 est installé en série avec le capteur dans la dérivation 68. Le module de pompage 72 est ainsi choisi pour produire un débit de gaz convenant au fonctionnement du capteur 74. 30 Par ailleurs, lorsqu'une fuite sur l'empilement apparait côté cathodique, un certain débit de fuite du mélange de gaz H2+H20 entre dans l'enceinte 60. Il y a donc une augmentation de la quantité de vapeur d'eau dans l'air de balayage, d'une part issue directement du mélange cathodique, et d'autre part suite à la combustion de l'hydrogène 35 avec l'oxygène de l'air de balayage. Comme la température dans la conduite de sortie 64 est inférieure à celle dans l'enceinte 60, voire même égale à la température ambiante, la vapeur d'eau risque de se condenser sur la paroi de la conduite 64 et la conduite de 3033942 11 dérivation 68. Selon un mode de réalisation permettant de protéger le capteur d'oxygène 74 d'éventuelles gouttes d'eau, et donc respecter les préconisations du constructeur sur la teneur maximale en humidité de l'air analysé, le dévésiculeur 70 est installé en série et en amont du capteur d'oxygène dans la dérivation 68. 5 Suivant l'exemple précédent, correspondant à une fuite côté cathodique, la combustion de l'hydrogène avec l'oxygène de l'air de balayage va entrainer une baisse du taux d'oxygène dans l'air analysé par le capteur 74. Ce dernier étant étalonné dans la gamme correspondant à l'air atmosphérique, il peut donner une mesure dans une plage typique 10 allant de 0% à 25% d'oxygène dans l'air analysé. Le taux d'oxygène standard étant = 20,95%, et correspondant donc au taux d'oxygène introduit dans l'enceinte 60, une mesure Ti de valeur inférieure à 'ro correspond à une baisse du taux d'oxygène dans l'air, et traduit donc l'existence d'une fuite côté cathodique de l'empilement. Notamment, le module d'analyse 76 mémorise la valeur 'ro et compare la mesure Ti à la valeur 'ro et 15 diagnostique la fuite du côté cathodique si Ti x. Suivant un mode de réalisation, des seuils d'avertissement et/ou d'alarme peuvent être élaborés et entrainer des actions automatiques sur le pilotage de l'électrolyseur. Par exemple, le module d'analyse 76 est adapté pour stopper l'alimentation en gaz et en 30 courant de l'électrolyseur. Il a été décrit une application de l'invention à un électrolyseur de vapeur d'eau à haute température. L'invention s'applique également à un co-électrolyseur haute température alimenté avec un mélange de vapeur d'eau (H20) et de gaz carbonique (CO2) et 35 produisant une mélange d'hydrogène (H2) et de monoxyde de carbone (CO). Dans ce cas, il convient d'appliquer les mêmes raisonnements et formules que précédemment en 3033942 12 remplaçant la notion de débit de fuite DfH2 d'hydrogène par la notion de débit de fuite DfH2 +CO de gaz combustible H2+CO. L'invention s'applique également à une pile à combustible à oxyde solide à haute 5 température constituée d'un empilement de cellules élémentaires électrochimiques, tel que décrit précédemment. Dans un tel cas, une fuite côté combustible ou côté air appauvri se traduit dans les deux cas par un taux d'oxygène mesuré inférieur au taux d'oxygène de l'air de balayage. Le 10 module d'analyse 76 diagnostique donc une fuite dès lors que Ti # L'invention s'applique à un système réversible, pile à combustible et électrolyseur haute température. L'utilisation d'un détecteur d'oxygène permet la détection d'une fuite côté anode ou cathode dans la zone chaude, avec l'avantage de permettre l'identification du 15 côté en défaut en mode électrolyse. L'invention s'applique sur les systèmes précédemment décrits fonctionnant à pression atmosphérique, mais aussi sur des systèmes sous pression. Le détecteur d'oxygène peut avantageusement demeurer à pression atmosphérique. L'analyse est alors réalisée sur le 20 gaz en sortie de zone chaude, préférentiellement après détente à pression atmosphérique. Il a été décrit des modes de réalisation dans lesquels le taux d'oxygène de l'air injecté dans l'enceinte est une donnée constante 'ro, par exemple l'oxygène de l'air à la pression atmosphérique lorsque de l'air est injecté. En variante, le taux d'oxygène 'ro est mesuré 25 pour augmenter la précision de la détection, par exemple en disposant un dispositif analogue aux éléments 68 70, 72 et 74 dans la conduite d'entrée. Le deuxième capteur d'oxygène est alors connecté au module d'analyse 76 pour lui délivrer sa mesure. Il a été décrit des comparaisons (inférieure, supérieure, différent) entre deux valeurs. 30 Dans une variante, les comparaisons mises en oeuvre utilisent des seuils, une fuite étant détectée lorsque le taux d'oxygène en sortie Ti diffère du taux d'oxygène en entrée 'ro de plus d'une valeur prédéterminée, par exemple celle correspondant au débit de fuite d'hydrogène maximum acceptable du point de vue économique. Dans une variante, des seuils différents sont appliqués en fonction de la nature de la fuite. 35 Il a été décrit un dispositif d'analyse comprenant une dérivation et un module de pompage. Cette configuration rend la mesure d'oxygène insensible à la valeur du débit d'air de balayage dans la conduite de sortie de l'enceinte, et permet donc une mesure, y 3033942 13 compris pour des débits trop importants pour une mesure d'oxygène directement dans la conduite de sortie. En variante, si le débit d'air de balayage permet une mesure directe dans la conduite de sortie, le dispositif de mesure comporte un capteur dans cette dernière, optionnellement en aval d'un dévésiculeur. 5 REVENDICATIONS1. Système électrochimique comportant : - un dispositif électrochimique (20) formant électrolyseur de vapeur d'eau à haute température ou pile à combustible à haute température, le dispositif comprenant : o un empilement (20) de cellules électrochimiques élémentaires (10) comprenant chacune un électrolyte (16) intercalé entre une cathode et une anode (12, 14) ; o des conduites (22) pour l'alimentation en gaz des anodes et des cathodes (12, 14) et pour la collecte des gaz produits par celles-ci; - une enceinte (60) dans laquelle est logé le dispositif électrochimique (20) et comprenant au moins une conduite d'entrée (62) et une conduite de sortie (64) de manière à faire circuler un débit d'air dans l'enceinte (60); et - un circuit (66) d'analyse de l'air dans l'enceinte ; caractérisé en ce que le circuit d'analyse (66) de l'air dans l'enceinte comporte : - un capteur (74) apte à mesurer un taux d'oxygène Ti présent dans la conduite de sortie (64) de l'enceinte (60); et - un module d'analyse (76) apte à diagnostiquer une fuite du dispositif (20) lorsque le taux d'oxygène mesuré Ti diffère d'un taux d'oxygène prédéterminé to dans la conduite d'entrée de l'enceinte. 2. Système électrochimique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'analyse (66) comporte un module de pompage (72) apte à pomper de l'air dans la conduite de sortie (64) et à produire un flux d'air ayant un débit volumique maximal prédéterminé, et en ce que le capteur à oxygène (74) mesure le taux d'oxygène en aval du module de pompage (72). 3. Système électrochimique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit d'analyse comporte un module d'asséchement (70) pour assécher de l'air présent dans la conduite de sortie (64) de l'enceinte (60), et en ce que le capteur d'oxygène (74) mesure le taux d'oxygène de l'air asséché par le module d'asséchement (70). 3033942 15 4. Système électrochimique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (20) est un électrolyseur à haute température, et en ce que le module d'analyse (76) diagnostique une fuite au niveau des cathodes de l'électrolyseur lorsque Ti x. 5. Système électrochimique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module d'analyse (76) est apte à déterminer un débit de fuite au niveau des cathodes de l'électrolyseur selon la relation : DfH2 = 2.(t0 - T . DAir expression dans laquelle DfH2 est ledit débit de fuite et DAir est le débit d'air dans l'enceinte. 10 15