Brevet FR3024289A1 — publié le 20160129

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de pile à combustible comportant une unité de cellules à combustible, composée d'au moins deux cellules à combustible et d'une unité d'interconnexion, reliant en série les deux cellules. Etat de la technique On connait déjà un dispositif de pile à combustible com- portant une unité de cellules à combustible composée d'un ensemble de cellules. Les cellules à combustible sont branchées en série par une unité d'interconnexion réalisée en un matériau unique. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de pile à combustible comportant une unité de cellules à combustible, composée d'au moins deux cellules à combustible et d'une unité d'interconnexion, reliant en série les deux cellules, le dispositif étant caractérisé en ce que l'unité d'interconnexion comporte au moins deux couches en des matériaux différents. L'expression « dispositif de pile à combustible » désigne un dispositif mobile ou stationnaire permettant d'obtenir de l'énergie électrique et/ou thermique en utilisant au moins une unité de cellules à combustible. Une unité de cellules à combustible est une unité composée d'un ensemble de cellules à combustible reliées pour transformer au moins une certaine énergie chimique telle que celle d'un gaz de combustion notamment d'hydrogène et/ ou de monoxyde de carbone et d'au moins un agent d'oxydation notamment de l'oxygène pour obtenir de l'énergie électrique. Les cellules à combustible sont de préférence des cellules à combustible à oxyde solide (cellule SOFC). L'expression « prévue pour » utilisée dans certains cas indique qu'il s'agit d'une fonction ou d'un dispositif spécialement conçu pour assurer une certaine fonc- tion, en particulier dans un état d'application et/ou de fonctionnement. Une unité d'interconnexion permet de réaliser dans le présent contexte, une liaison électro conductrice entre au moins deux cellules à combustible pour pouvoir brancher les deux cellules en série. L'unité d'interconnexion est réalisée en différents maté- riaux sous la forme de couches. Les matériaux de l'unité 3024289 2 d'interconnexion ont en particulier des propriétés complémentaires et/ou fonctionnellement complémentaires en particulier du point de vue de la conductibilité et/ou du comportement ou de frittage. De façon préférentielle, les matériaux de l'unité d'interconnexion ont chacun une 5 structure de Pérovskite. Grâce à cette réalisation, le dispositif de pile à combustible, selon l'invention, offrira de meilleures conditions de fonctionnement. En particulier, grâce à l'unité d'interconnexion de différents matériaux, on pourra combiner avantageusement les propriétés des ma- 10 tériaux. Ainsi, l'unité d'interconnexion pourra répondre avantageuse- ment aux exigences d'un dispositif de pile à combustible, ce qui permet notamment d'augmenter la fonctionnalité ou/la durée de vie des piles à combustible. Suivant une autre caractéristique, l'unité 15 d'interconnexion comporte au moins une première couche en Pérovskite à base de manganèse. Cette Pérovskite à base de manganèse répond notamment à la formule chimique générale suivante : Lai, Srx Ay Mn 1_y 03 avec 0,05 REVENDICATIONS1°) Dispositif de pile à combustible comportant une unité de cellules à combustible (10), composée d'au moins deux cellules à combustible (12,14) et d'une unité d'interconnexion (16), reliant en série les deux cellules (12,14) dispositif caractérisé en ce que l'unité d'interconnexion (16) comporte au moins deux couches (18,20) en des matériaux différents. 2°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'interconnexion (16) a au moins une première couche (18) formée par de la Pérovskite à base de manganèse. 3°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'interconnexion (16) comporte au moins une seconde couche (20) formée de Pérovskite à base de nickel. 4°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de pile à combustible (10) comporte au moins une couche de cathode (2) qui constitue les cathodes (24, 26) des deux cellules à combustible (12,14), une couche d'anode (28) qui constitue les anodes (30, 32) des deux cellules à combustible (12,14) et une couche d'électrolyte (34) constituant les électrolytes (36, 38) des deux cellules à combustible (12,14). 5°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux cellules à combustible (12,14) sont disposées dans l'unité de cellules à combustible (10) pour qu'une cathode (24) d'une cellule à combustible (12) couvre partiellement l'anode (32) de l'autre seconde cellule à combustible (14). 3024289 10 6°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité d'interconnexion (16) est logée dans la couche d'électrolyte (34) de l'unité de cellule à combustible (10). 5 7°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' au moins la première couche (18) de l'unité d'interconnexion (16) est tournée en direction de la couche d'anode (28) et la seconde couche 20) 10 de l'unité d'interconnexion (16) est tournée vers la couche de cathode (22). 8°) Dispositif de pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 15 elle comporte au moins un corps de support (40) portant l'unité de cel- lules à combustible (10). 9°) Procédé de réalisation d'un dispositif de pile à combustible (46) selon l'une des quelconques revendications 1 à 8 comportant une unité de 20 cellules à combustible (10), composée d'au moins deux cellules combus- tibles (12,14) et d'une unité d'interconnexion (16), reliant en série les deux cellules (12,14) et ayant au moins deux couches (18,20) en des matériaux différents. 25