Brevet FR3045214A1 — publié le 20170616

Procédé de régénération d'une pile à combustible. Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un procédé de régénération d'une pile à combustible, et, plus particulièrement, à un procédé de régénération des couches catalytiques de la pile à combustible. État de la technique Une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC ou « Proton Exchange Membrane Fuel Cell ») est un générateur électrique 15 produisant de l'électricité, de l'eau et de la chaleur par combustion électrochimique d'hydrogène et d'oxygène. Les piles à combustible comportent deux électrodes, une anode et une cathode, séparées par une membrane électrolytique laissant passer les protons H. 20 Les électrodes sont le siège des réactions électrochimiques. Elles sont formées d'une couche de matériau catalytique, aussi appelée couche de catalyseur, ou couche catalytique. L'anode est le siège d'une réaction dont le réactif est l'hydrogène selon : 25 H2 2H+ + 2e- A la cathode, les protons H+ formés à l'anode réagissent avec l'oxygène selon : 1/2 02+ 2H+ + 2e- H20 L'anode et la cathode sont respectivement alimentées en dihydrogène et en dioxygène, par des sources de réactif qui peuvent être, d'une part de 30 l'hydrogène pur ou des hydrocarbures reformés pour la source d'hydrogène et, d'autre part, de l'oxygène pur ou de l'air pour la source d'oxygène. 10 3045214 2 Les performances de la pile à combustible sont directement liées aux performances des couches de catalyseur. Cependant, des contaminants, présents dans les gaz, comme par exemple des composés organiques volatiles (COV) peuvent s'adsorber à la surface des 5 couches de catalyseur. Cette contamination diminue les performances électrochimiques des piles à combustible. Deux approches peuvent être envisagées pour éviter l'adsorption des contaminants organiques sur les couches catalytiques. Une première approche consiste à purifier les gaz avant qu'ils n'entrent en contact avec les couches catalytiques. Par exemple, dans le document US 2014/0212775, la pile à combustible est alimentée en dihydrogène par un générateur d'hydrogène. Ce générateur de dihydrogène est muni d'un dispositif réduisant la quantité de CO contenue dans le gaz, grâce à une réaction de conversion dans laquelle CO réagit avec la vapeur d'eau, en présence d'un catalyseur de type CuZn par exemple. Cependant, ce mode de réalisation est difficilement envisageable pour des dispositifs portables. Une autre solution pour purifier le gaz consiste à utiliser des filtres. De tels filtres ont déjà été utilisés dans des piles à combustible (US 2014/0103256), en particulier pour adsorber les impuretés à base de soufre. Le filtre est un matériau poreux à base d'oxyde de cuivre. Cependant, il est nécessaire de changer régulièrement les filtres. Une autre solution consiste à nettoyer les couches catalytiques de la pile à combustible pour régénérer leurs performances. Le document US 2001/0044040 décrit un procédé de régénération d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons fonctionnant à des tensions comprises entre 0,75V et 0,85V. A de telles tensions, la surface du catalyseur en platine se couvre de Pt-OH, diminuant le nombre de sites actifs accessibles. 3045214 3 Des impulsions électriques, à des tensions inférieures à 0,6V, sont appliquées à la cathode de la pile à combustible pour réduire les espèces Pt-OH, et réactiver le catalyseur. Par exemple, la pile fonctionne à 0,77V pendant 300s puis un pulse à 0,3V est appliqué pendant 3s à chaque cycle. 5 II est également possible d'oxyder le monoxyde de carbone adsorbé à la surface d'une anode pour régénérer le catalyseur. Pour cela, des impulsions électriques, d'un potentiel supérieur à celui du potentiel de l'anode, sont appliquées (CA 2 284 589). Cependant, ces procédés nécessitent d'appliquer fréquemment et 10 régulièrement des impulsions tout au long du fonctionnement de la pile. Le document US 6399231 décrit un procédé pour régénérer une pile à combustible à membrane d'échange de protons comprenant les étapes suivantes : diminuer le potentiel de la cathode en dessous de 0,66V, couper l'arrivée d'oxydant de la cathode, connecter l'entrée de gaz de la cathode à 15 l'arrivée en dihydrogène de l'anode, déconnecter la pile à combustible du circuit électrique primaire et la connecter à une batterie sur un circuit externe de manière à produire des électrons et des ions H+ au niveau de la cathode. La pile est ensuite reconnectée au circuit primaire et à l'arrivée d'oxydant. Ce procédé n'est pas réalisable pour des piles à combustible dites respirantes, 20 pour lesquelles l'oxygène nécessaire au fonctionnement de la cathode provient directement de l'air ambiant. Objet de l'invention 25 L'objet de l'invention vise à proposer un procédé de régénération d'une pile à combustible évitant les inconvénients visés de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'objet de l'invention vise à proposer un procédé de régénération d'une pile à combustible efficace, facile à mettre en oeuvre et ne 30 nécessitant pas d'entretien. Le procédé doit être réalisable même lorsqu'il n'est 3045214 4 pas possible d'arrêter le flux de gaz dans la cathode, comme par exemple dans le cas des piles à combustible à membrane échangeuse de protons respirantes. Cet objet est atteint par un procédé de régénération d'une pile à combustible 5 comprenant les étapes successives suivantes : - fournir une pile à combustible comprenant o une chambre anodique et une chambre cathodique séparées par une membrane électrolytique, la chambre anodique étant munie d'une entrée de dihydrogène et 10 d'une sortie de dihydrogène, au moins une anode étant disposée dans la chambre anodique, la chambre cathodique étant munie d'une entrée de gaz et d'une sortie de gaz, au moins une cathode étant disposée dans la chambre 15 cathodique, un dispositif d'injection connecté à l'entrée de gaz de la chambre cathodique et à la sortie de dihydrogène de la chambre anodique ou à l'entrée de dihydrogène de la chambre anodique, le dispositif d'injection étant configuré pour injecter le dihydrogène vers la 20 chambre cathodique, ou pour bloquer l'injection de dihydrogène, - activer le dispositif d'injection de manière à injecter du dihydrogène dans la chambre cathodique pour régénérer la cathode. Cet objet est également atteint par une pile à combustible comprenant une 25 chambre anodique et une chambre cathodique séparées par une membrane électrolytique, la chambre anodique étant munie d'une entrée de gaz, destinée à être connectée à une source de dihydrogène, et d'une sortie de gaz, au moins une anode étant disposée dans la chambre anodique, 30 la chambre cathodique étant munie d'une entrée de gaz et d'une sortie de gaz, 3045214 5 au moins une cathode étant disposée dans la chambre cathodique, caractérisée en ce qu'un dispositif d'injection est connecté à l'entrée de gaz de la chambre cathodique et à la sortie de dihydrogène de la chambre anodique ou à l'entrée de dihydrogène de la chambre anodique, le dispositif d'injection étant 5 configuré pour injecter le dihydrogène vers la chambre cathodique, ou empêcher l'injection de dihydrogène. Description sommaire des dessins 10 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : 15 - les figures 1 à 4 représentent, de manière schématique, en coupe, une pile à combustible selon différents modes de réalisation, - la figure 5 est un graphique représentant le courant en fonction du temps pour une pile à combustible selon l'art antérieur, - les figures 6 et 7 sont des graphiques représentant le courant en fonction de 20 temps pour une pile à combustible selon différents modes de réalisation de l'invention, - la figure 8 représente une courbe de polarisation d'une pile à combustible avant et après le procédé de régénération selon l'invention. 25 Description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention Le procédé de régénération, aussi appelé procédé de réactivation ou de décontamination, d'une pile à combustible comprend les étapes successives 30 suivantes : 3045214 6 - fournir une pile à combustible, comme représentée sur les figures 1 à 4, comprenant : o une chambre anodique 1 et une chambre cathodique 2 séparées par une membrane électrolytique 3, 5 ^ la chambre anodique 1 étant munie d'une entrée de dihydrogène 4 et d'une sortie de dihydrogène 5, ^ au moins une anode 6 étant disposée dans la chambre anodique 1, ^ la chambre cathodique 2 étant munie d'une entrée de gaz 7 10 et d'une sortie de gaz 8, ^ au moins une cathode 9 étant disposée dans la chambre cathodique 2, o un dispositif d'injection 10 connecté à l'entrée de gaz 7 de la chambre cathodique 2 et à la sortie de dihydrogène 5 de la 15 chambre anodique 1 ou à l'entrée de dihydrogène 4 de la chambre anodique 1, le dispositif d'injection 10 étant configuré pour injecter le dihydrogène vers la chambre cathodique 2, ou pour bloquer l'injection de dihydrogène, - activer le dispositif d'injection 10 de manière à injecter du dihydrogène 20 dans la chambre cathodique 2 pour régénérer la cathode. Pour la suite, on assimile la couche de catalyseur anodique à l'anode 6 et la couche de catalyseur cathodique à la cathode 9. La couche de catalyseur cathodique 9 comporte, par exemple, du platine. Il peut s'agir de Pt/C ou encore 25 de PtCo/C. La couche de catalyseur peut être une couche poreuse. Selon un mode de réalisation préférentiel (figures 3 et 4), la couche de catalyseur cathodique 9 est recouverte par une couche de diffusion de gaz 11. Selon un mode de réalisation non représenté, l'anode 6 est aussi, avantageusement, recouverte par une couche de diffusion de gaz (ou GDL pour 30 « gas diffusion layer »). 3045214 7 La couche de diffusion facilite notamment le transport des réactifs en les répartissant de façon homogène au sein de l'électrode. Lorsque le dihydrogène est injecté dans la chambre cathodique 2, une 5 combustion catalytique du dihydrogène sur les sites catalytiques de la cathode 9 se produit. Cette réaction permet de nettoyer la couche de catalyseurs cathodiques des impuretés présentes dans ladite chambre et, plus particulièrement, de régénérer les sites actifs catalytiques sur lesquels peuvent s'adsorber des impuretés. 10 Avantageusement, le procédé permet à la fois de réactiver la couche de catalyseurs cathodiques et de nettoyer la couche de catalyseurs anodiques des impuretés, comme les composés organiques volatiles et le monoxyde de carbone. L'anode 6, réchauffée par la réaction catalytique à la cathode 9, est ainsi purifiée. 15 Avantageusement, le procédé de régénération est réalisé pendant le fonctionnement de la pile à combustible, c'est-à-dire que le dihydrogène et le gaz oxydant (l'air ou le dioxygène) arrivent simultanément dans la chambre cathodique 2. 20 Avantageusement, le procédé permet également de supprimer l'excès d'eau pouvant s'accumuler au niveau de la cathode 9 lors du fonctionnement de la pile à combustible. Ce procédé de nettoyage des électrodes améliore les performances 25 électrochimiques de la pile à combustible. Il peut être mis en oeuvre lors du fonctionnement de la pile et ne nécessite pas d'entretien particulier. Comme représenté aux figures 1 à 4, la chambre anodique est munie d'une 30 entrée de gaz 4, destinée à être connectée à une source de dihydrogène, comme un réservoir de dihydrogène, et d'une sortie de gaz 5. 3045214 8 Le dispositif d'injection 10 comporte un tube connecté à la sortie de gaz 5 de la chambre anodique 1 et à l'entrée de gaz 7 de la chambre cathodique 2. Le dihydrogène, non consommé dans la chambre anodique est, avantageusement, recyclé pour nettoyer, réactiver les électrodes. 5 Le mode de réalisation où le dispositif d'injection 10 est connecté à la fois à l'entrée de gaz 4 de la chambre anodique 1 et à l'entrée de gaz 7 de la chambre cathodique n'est pas représenté. Le dispositif d'injection 10 comporte, préférentiellement, au moins une valve 13 pour réguler l'arrivée du dihydrogène dans la chambre cathodique 2. La valve 10 13 autorise l'injection de dihydrogène ou empêche l'injection de dihydrogène, selon qu'elle est en position ouverte ou fermée. Avantageusement, le flux de dihydrogène peut être ajusté avec la valve 13. La valve 13 peut également être utilisée pour purger la chambre cathodique 2 en vue de l'arrêt et du stockage de la pile à combustible. 15 Avantageusement, la pression dans la chambre anodique 1 est supérieure à celle de la chambre cathodique 2, de manière à obtenir un écoulement gazeux depuis la chambre anodique 1 vers la chambre cathodique 2. Selon un mode de réalisation particulier, représenté à la figure 2, le dispositif 20 comporte également un ventilateur 14, pour obtenir une meilleure homogénéisation du mélange gazeux dans la chambre cathodique 2. Préférentiellement, l'étape d'injection du dihydrogène dans la chambre cathodique 2 est réalisée selon les étapes suivantes : 25 mesurer le courant ou la tension fournie par la pile à combustible, comparer le courant ou la tension mesurée à une valeur de référence, lorsque la valeur mesurée est inférieure à la valeur de référence, activer le dispositif d'injection 10 de manière à injecter du dihydrogène dans la chambre cathodique 2. 30 3045214 9 Le courant et la tension sont mesurés grâce à un appareil de mesure électrique 15, tel qu'un ampèremètre ou un voltmètre. L'appareil de mesure électrique 15 permet de mesurer les performances du système électrochimique. L'appareil de mesure 15 est positionné au niveau des électrodes de la pile à 5 combustible. L'appareil de mesure 15 est relié, i.e. connecté électriquement à l'anode 6 et à la cathode 9 de la pile à combustible. Quand une baisse de tension (ou de courant) est observée, le dispositif d'injection 10 est activé et du dihydrogène provenant de la chambre anodique 1 est injecté dans la chambre cathodique 2. 10 Un système d'analyse et/ou de commande (non représenté) peut être utilisé pour contrôler les informations relatives au comportement électrique de la pile à combustible. Ce système peut contrôler en continu les performances électriques de la pile à combustible ou ponctuellement, par exemple, à intervalle 15 régulier. Si la pile à combustible fonctionne en mode galvanostatique, la tension est mesurée. Si la pile à combustible fonctionne en mode potentiostatique, le courant est mesuré. 20 Si la tension, ou le courant, atteint une valeur inférieure à une valeur de référence, i.e. à une valeur attendue, du dihydrogène est injecté dans la chambre cathodique 2. Par valeur attendue, on entend la valeur de tension ou de courant que doit 25 normalement délivrer la pile à combustible. Par exemple, si une pile à combustible doit délivrer un courant de 0,9A pour un rendement donné (par exemple 0,6V/cellule), la valeur de référence attendue est de 0,9A. La détection d'un courant inférieur à la valeur de référence, entraine l'injection de dihydrogène dans la chambre cathodique 2, via par exemple, l'ouverture de 30 la valve 13 entre la chambre anodique 1 et la chambre cathodique 2. 3045214 10 Avantageusement, l'injection est réalisée pendant le fonctionnement de la pile à combustible. La pile à combustible n'a pas besoin d'être arrêtée. Le dihydrogène se mélange au dioxygène ou à l'air provenant de l'entrée en dioxygène 7 de la pile à combustible. 5 Le pourcentage volumique de dihydrogène injecté dans la chambre cathodique 2 est inférieur ou égal à 4% par rapport au volume total injecté correspondant au volume de dihydrogène et au volume de gaz provenant de l'entrée de gaz cathodique 7. La pile à combustible peut continuer à fonctionner lors de 10 l'injection de dihydrogène. Par exemple, si le flux gazeux dans la chambre cathodique 2 est un flux d'air de 100cm3/min (ou sscm pour « standard cubic centimeter per minute »), et si le flux de dihydrogène présente un même débit de 100 cm3/min, la valve 13 est ouverte pendant 4s puis fermée pendant 96s. 15 Le pourcentage volumique de dihydrogène est supérieur à 0,05%, et, avantageusement, supérieur à 0,5%. Préférentiellement, l'arrivée de gaz 7 de la chambre cathodique 2 est une arrivée de dioxygène. L'arrivée de gaz 7 est connectée à une source de 20 dioxygène. La source de dioxygène peut être un réservoir de dioxygène. Préférentiellement, la pile à combustible est une pile dite « respirante » ou « à respiration », c'est-à-dire que le dioxygène entrant dans la chambre cathodique 2 provient directement de l'air ambiant. Le dioxygène n'a pas besoin d'être stocké ni injecté dans la chambre cathodique 2. La source de dioxygène est l'air 25 ambiant. La chambre cathodique 2 présente une structure au moins partiellement ouverte, autorisant l'entrée d'air dans ladite chambre. Dans une structure respirante, la pile à combustible fonctionne à pression atmosphérique et à température ambiante. 30 Par pression atmosphérique, on entend une pression de l'ordre de 1bar. Par température ambiante, on entend une température de l'ordre de 20-25°C. 3045214 11 La chambre anodique peut être à une pression supérieure à 1 bar. La sortie de gaz 8 de la chambre cathodique 2 permet d'évacuer le dioxygène ou le mélange dioxygène/dihydrogène. 5 Préférentiellement, la pile à combustible est une pile à combustible à membrane échangeuse de protons. Selon un mode de réalisation particulier, et comme représenté sur les figures 2 à 4, un thermocapteur 16, aussi appelé capteur thermique, est disposé dans la 10 chambre cathodique 2. Le thermocapteur 16 peut être positionné au niveau de la cathode 9 (figure 2) ou encore au niveau de la couche de diffusion de gaz cathodique 11 (figures 3 et 4). Le thermocapteur 16 peut être relié à un circuit de commande, configuré pour 15 mesurer la température et contrôler l'injection de dihydrogène. La température de la chambre cathodique 2 est mesurée lors de l'injection de dihydrogène. La température de la cathode, et donc la température dans la chambre cathodique 2, peuvent augmenter due à la combustion catalytique du 20 dihydrogène, qui est une réaction exothermique. L'injection de dihydrogène est arrêtée si la température excède une température de référence. La température de référence est comprise entre 80°C et 200°C et, de préférence, inférieure à 150°C, évitant ainsi une 25 dégradation de la membrane. La mesure de température locale à la cathode est proche de la température vue par l'anode, puisque l'anode et la cathode ne sont séparées que par une membrane d'électrolyte d'épaisseur de 10pm à 50pm. La température de référence à l'anode est, avantageusement, également comprise entre 80°C et 30 200°C et, de préférence, elle est inférieure à 150°C. Une mesure de température à l'anode peut aussi être ajoutée. 3045214 12 De telles températures conduisent à l'élimination des impuretés organiques, telles que les composés organiques volatiles (COV) ou le monoxyde de carbone CO, et à la purification de la couche de catalyseurs anodiques. On considère qu'il y a contamination par des impuretés dès lors que cela 5 entraîne une baisse des performances. Il peut s'agir de quelques ppb d'impuretés (partie par milliard, ou « part per billion » en anglais). Avantageusement, lors de l'injection de dihydrogène, une partie de l'excès d'eau peut être évaporée, grâce à l'augmentation de la température, et/ou 10 évacuée de la chambre cathodique 2, grâce au flux gazeux. Avantageusement, les résistances additionnelles liées au transport de masse sont diminuées, conduisant à une amélioration des performances de la pile, en particulier, pour des températures supérieures à 100°C. Avantageusement, l'injection de dihydrogène peut participer à l'hydratation de 15 l'électrolyte grâce à la création de molécule d'eau au niveau de la cathode, en particulier, pour des températures inférieures à 100°C. L'excès d'eau peut provenir du fonctionnement de la pile, et plus particulièrement, de la réaction cathodique :1/2 02 + 2H+ + 2e- H2O 20 Lors du fonctionnement de la pile à combustible, l'électrode 9 peut se saturer en eau, entraînant une diminution du rendement de la pile à combustible dans la mesure où l'eau condensée gêne le passage de l'hydrogène vers les sites catalytiques de la cathode 9. L'injection de dihydrogène permet de réduire considérablement, voire de 25 supprimer l'excès d'eau au niveau des sites actifs de l'électrode 9 et/ou de la couche de diffusion de gaz 11. Selon un mode de réalisation préférentiel, et comme représenté sur la figure 4, la chambre cathodique 2 peut être munie d'une couche hydrophobe 17 dite de 30 gestion d'eau. La couche de gestion de l'eau 17 et la couche de diffusion des gaz 11 peuvent aussi être confondues en une seule couche. 3045214 13 Par hydrophobe, on entend que lorsqu'une goutte d'eau est déposée sur la couche, l'angle de contact est strictement supérieur à 90°. La couche de gestion de l'eau 17 est, par exemple, en fluoropolymère. Cette couche de gestion de l'eau 17 assure l'équilibre entre la rétention de 5 l'eau, nécessaire à une bonne hydratation de la membrane, et l'évacuation de l'eau. Cette couche facilite l'évacuation de l'eau excédentaire de la chambre cathodique 2. Elle est, avantageusement, poreuse pour pouvoir, non seulement, autoriser l'apport d'oxygène mais également évacuer efficacement l'eau produite au 10 niveau de la cathode 9. Avantageusement, le positionnement de la couche de gestion de l'eau 17 et de la couche catalytique 9, apte à réaliser une combustion catalytique et exothermique de l'hydrogène, sera choisi de manière à localiser les zones de 15 surchauffe près des zones d'accumulation d'eau afin d'évaporer plus facilement l'eau présente dans la chambre cathodique 2. Une injection de dihydrogène peut être, avantageusement, réalisée pour une pile à combustible dans des conditions de démarrage à froid. 20 Par démarrage à froid, on entend des températures proches de 0°C ou inférieures à 0°C, par exemple pour des températures jusqu'à -20°C. Lors d'un fonctionnement à froid, l'eau peut geler dans la chambre cathodique 2. Ceci arrive, par exemple, lorsque la pile à combustible fournie est, préalablement, stockée à des températures inférieures ou égales à 0°C. 25 L'injection de dihydrogène et sa combustion catalytique avec le dioxygène réchauffent la cathode, et l'eau gelée, une fois liquéfiée est évacuée. L'injection de dihydrogène conduit à un réchauffement de ladite pile et permet de l'utiliser dans des conditions de démarrage à froid. La pile à combustible peut démarrer à froid. La pile à combustible peut être, 30 avantageusement utilisée pour des applications fixes ou encore des applications mobiles, comme par exemple dans une voiture. 3045214 14 Sur les figures 1 à 4, la pile à combustible comporte une seule cellule élémentaire : une membrane 3 séparant l'anode 6 de la cathode 9. Selon un mode de réalisation particulier non représenté, la pile à combustible 5 comporte au moins deux cellules élémentaires. Chaque cellule élémentaire comprenant une paire d'électrodes (anode/cathode), l'anode et la cathode étant séparées par la membrane électrolytique. Une membrane électrolytique peut être propre à chaque cellule élémentaire. Selon une alternative, une même membrane électrolytique est commune à au 10 moins deux cellules élémentaires. Les anodes sont toutes disposées dans la chambre anodique de sorte que l'hydrogène puisse diffuser sur les sites catalytiques des anodes. De même, les cathodes sont toutes disposées dans la chambre cathodique. 15 Le procédé de réalisation va maintenant être décrit au moyen des exemples ci- dessous donnés à titre illustratif et non limitatif. Durant la phase de stockage, la couche de catalyseur cathodique 9 de la pile à combustible peut être contaminée par des composés organiques. 20 Comme représenté sur la figure 5, sans réactivation de la couche catalytique par dihydrogène, plusieurs heures de fonctionnement sont nécessaires pour que la pile à combustible retrouve sa valeur nominale, ici il s'agit de l'intensité nominale. 25 La figure 6 représente l'intensité en fonction du temps d'une pile à combustible réactivée par dihydrogène. Au début des mesures, directement après la phase de stockage, sans réactivation de la chambre cathodique 2, l'intensité est de l'ordre de 0,32A. Une injection de dihydrogène est réalisée au début du deuxième cycle pour 30 nettoyer, réactiver la chambre cathodique 2. A trois reprises, 90cm3/min de dihydrogène sont injectés pendant 5s dans la chambre cathodique 2. 3045214 15 Après la phase de réactivation, l'intensité fournie par la pile à combustible est augmentée d'au moins 30%. Le procédé de réalisation permet de nettoyer rapidement et efficacement les cathodes. 5 Selon un autre exemple, le procédé est utilisé pour nettoyer une anode 6 contaminée par des composés organiques volatiles (COV). La figure 7 représente l'intensité en fonction du temps d'une pile à combustible, dont l'anode 6 a été contaminée par des COV puis nettoyée. 10 Les trois premiers cycles correspondent au courant nominal délivré par la pile à un rendement de 50%. Durant le quatrième cycle et le cinquième cycle de fonctionnement de la pile, 80mg de triméthylsilanol (TMS) sont injectés dans l'anode, conduisant à une diminution de l'intensité nominale fournie par la pile à combustible. 15 Au 22ème cycle, l'anode est nettoyée grâce à une injection de dihydrogène à la cathode (90cm3/min pendant 10s) qui permet de chauffer l'anode 6 et de la nettoyer desdits composés. La réaction catalytique à la cathode 9 conduit à un réchauffement de l'anode 6, ce qui permet de nettoyer rapidement et efficacement la couche catalytique anodique 6. 20 Le courant fourni par la pile à combustible augmente, confirmant l'efficacité du nettoyage. Avantageusement, l'anode 6 est nettoyée et la cathode 9 est en même temps réactivée. 25 Dans un dernier exemple, le procédé est utilisé pour améliorer l'humidification de la pile à combustible. La figure 8 représente une courbe de polarisation d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons dans des conditions dites d'assèchement (courbe pleine), c'est-à-dire quand la membrane est asséchée aux forts 30 courants. A partir de 550mA, le courant décroît significativement à cause de l'assèchement de la membrane. 3045214 16 Une injection de dihydrogène est réalisée, conduisant à une augmentation de la température jusqu'à 110°C et à la création de molécules d'eau à la cathode. Après cette étape d'injection, une nouvelle courbe de polarisation est réalisée (courbe en pointillé - figure 8). Le courant est amélioré dans la zone de transfert 5 de masse. REVENDICATIONS1. Procédé de régénération d'une pile à combustible comprenant les étapes successives suivantes : - fournir une pile à combustible comprenant : o une chambre anodique (1) et une chambre cathodique (2) séparées par une membrane électrolytique (3), la chambre anodique (1) étant munie d'une entrée de dihydrogène (4) et d'une sortie de dihydrogène (5), au moins une anode (6) étant disposée dans la chambre anodique (1), la chambre cathodique (2) étant munie d'une entrée de gaz (7) et d'une sortie de gaz (8), au moins une cathode (9) étant disposée dans la chambre cathodique (2), o un dispositif d'injection (10) connecté à l'entrée de gaz (7) de la chambre cathodique (2) et à la sortie de dihydrogène (5) de la chambre anodique (1) ou à l'entrée de dihydrogène (4) de la chambre anodique (1), le dispositif d'injection (10) étant configuré pour injecter le dihydrogène vers la chambre cathodique (2), ou pour bloquer l'injection de dihydrogène, activer le dispositif d'injection (10) de manière à injecter du dihydrogène dans la chambre cathodique (2) pour régénérer la cathode (9). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'injection du dihydrogène dans la chambre cathodique (2) est réalisée selon les étapes suivantes : - mesurer le courant ou la tension fournie par la pile à combustible, comparer le courant ou la tension mesurée à une valeur de référence, 3045214 18 - lorsque la valeur mesurée est inférieure à la valeur de référence, activer le dispositif d'injection (10) de manière à injecter du dihydrogène dans la chambre cathodique (2). 5 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pourcentage volumique de dihydrogène injecté dans la chambre cathodique (2) est inférieur ou égal à 4%. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'un thermo-capteur (16) est disposé dans la chambre cathodique (2) et en ce que la température de la chambre cathodique (2) est mesurée lors de l'injection de dihydrogène, l'injection de dihydrogène étant arrêtée si la température excède une température de référence. 15 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée de gaz (7) de la chambre cathodique (2) est une entrée de dioxygène. 6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le 20 dioxygène entrant dans la chambre cathodique (2) provient de l'air ambiant. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pile à combustible est une pile à combustible à membrane échangeuse de protons. 25 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anode (6) est contaminée par des composés organiques, tels que les composés organiques volatiles ou le monoxyde de carbone, et en ce que l'injection de dihydrogène dans la chambre cathodique (2) permet de chauffer l'anode (6) et de la nettoyer desdits composés. 3045214 19 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pile à combustible fournie est, préalablement, stockée à des températures inférieures ou égales à 0°C, l'injection de dihydrogène conduisant à un réchauffement de ladite pile et permettant de l'utiliser dans des conditions 5 de démarrage à froid. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé de régénération est réalisé pendant le fonctionnement de la pile à combustible. 10 11. Pile à combustible comprenant une chambre anodique (1) et une chambre cathodique (2) séparées par une membrane électrolytique (3), la chambre anodique (1) étant munie d'une entrée de gaz, destinée à être connectée à une source de dihydrogène (4), et d'une sortie de gaz (5), 15 au moins une anode (6) étant disposée dans la chambre anodique (1), la chambre cathodique (2) étant munie d'une entrée de gaz (7) et d'une sortie de gaz (8), au moins une cathode (9) étant disposée dans la chambre cathodique (2), caractérisée en ce qu'un dispositif d'injection (10) est connecté à l'entrée de 20 gaz (7) de la chambre cathodique (2) et à la sortie de dihydrogène (5) de la chambre anodique (1) ou à l'entrée de dihydrogène (4) de la chambre anodique (1), le dispositif d'injection (10) étant configuré pour injecter du dihydrogène vers la chambre cathodique (2), ou pour bloquer l'injection de dihydrogène. 25 12. Pile selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'un appareil de mesure électrique (15) est relié à l'anode (6) et à la cathode (9) de la pile à combustible. 13. Pile selon l'une des revendications précédentes 11 et 12, caractérisée en 30 ce qu'un thermocapteur (16) est disposé dans la chambre cathodique (2). 3045214 20 14. Pile selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que l'entrée de gaz (7) de la chambre cathodique (2) est connectée à une source de dioxygène. 5 15. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que la pile à combustible est une pile à combustible à membrane échangeuse de proton. 10