Brevet FR3041478A1 — publié le 20170324

DETERMINATION D'UNE DISTRIBUTION SPATIALE DE LA PERMEABILITE D'UNE ELECTRODE DE CELLULE ELECTROCHIMIQUE DOMAINE TECHNIQUE Le domaine de l'invention est celui des réacteurs électrochimiques comportant un empilement de cellules électrochimiques, tels que les piles à combustible et les électrolyseurs, et plus précisément celui des procédés de détermination d'un paramètre représentatif de la perméabilité d'au moins une électrode de la cellule électrochimique ainsi que celui des procédés de réalisation d'une électrode de cellule électrochimique. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un réacteur électrochimique tel qu'une pile à combustible ou un électrolyseur comporte habituellement un empilement de cellules électrochimiques qui comprennent chacune une anode et une cathode séparées électriquement l'une de l'autre par un électrolyte, dans laquelle a lieu une réaction électrochimique entre deux réactifs qui sont introduits de manière continue. Dans le cas d'une pile à hydrogène, le combustible (l'hydrogène) est apporté au contact de l'anode, alors que le comburant (l'oxygène), par exemple contenu dans de l'air, est amené au contact de la cathode. La réaction électrochimique est subdivisée en deux demi-réactions, une réaction d'oxydation et une réaction de réduction, qui ont lieu respectivement à l'interface anode/électrolyte et à l'interface cathode/électrolyte. Pour avoir lieu, la réaction électrochimique requiert la présence d'un conducteur ionique entre les deux électrodes, à savoir l'électrolyte éventuellement contenu dans une membrane polymère, et un conducteur électronique formé par le circuit électrique externe. L'empilement de cellules est ainsi le lieu de la réaction électrochimique : les réactifs doivent y être apportés, les produits et les espèces non réactives doivent en être évacués, tout comme la chaleur produite lors de la réaction. 3041478 2 Les cellules sont habituellement séparées les unes des autres par des plaques bipolaires qui assurent l'interconnexion électrique des cellules. Les plaques comportent un circuit de distribution du carburant formé sur une face anodique et un circuit de distribution du comburant formé sur une face cathodique opposée à la face anodique. Chaque circuit de 5 distribution prend souvent la forme d'un réseau de canaux agencés par exemple en parallèle ou en serpentin, adaptés à amener l'espèce réactive de manière homogène à l'électrode correspondante. Les plaques bipolaires peuvent également comporter un circuit de refroidissement formé d'un réseau de conduits internes qui assurent l'écoulement d'un fluide caloporteur permettant d'évacuer la chaleur produite localement 10 lors de la réaction par la cellule. Chaque électrode est habituellement formée d'une couche active et d'une couche de diffusion. La couche active, située entre la membrane électrolytique et la couche de diffusion, est le lieu de la réaction électrochimique. Elle comporte généralement un catalyseur, par exemple des particules de platine, disposé sur un support électriquement 15 conducteur, par exemple carboné, et un ionomère assurant la conductivité protonique, par exemple du Nafion. La couche de diffusion est située entre la couche active et la plaque bipolaire correspondante. Elle est réalisée en un matériau poreux permettant la diffusion des espèces réactives gazeuses jusqu'à la couche active ainsi que la diffusion des produits issus de la réaction électrochimique. La couche de diffusion présente une porosité 1:1) 20 donnée qui définit sa perméabilité k, celle-ci traduisant la capacité de la couche à se laisser traverser par un fluide sous l'effet d'un gradient de pression. On cherche habituellement à préserver la durée de vie des cellules électrochimiques par exemple en uniformisant la distribution spatiale de la densité de courant échangé par la cellule en fonctionnement. En effet, les inhomogénéités spatiales de densité de courant 25 entraînent des inhomogénéités spatiales de température de la cellule, qui peuvent conduire, d'une part à augmenter la cinétique des réactions de dégradations des différents éléments de la cellules et d'autre part à générer des contraintes mécaniques d'origine thermique susceptibles de fragiliser la tenue mécanique des éléments de la cellule. 3041478 3 Dans le but de préserver la durée de vie de la cellule électrochimique, le document FR2976732 décrit une réalisation de cellule électrochimique permettant d'obtenir un échauffement local homogène au sein de la cellule en fonctionnement. L'échauffement dépend de la densité de courant électrique en chaque point de la cellule qui est elle-même 5 fonction de la pression partielle d'espèce réactive. En effet, considérant ici le côté cathodique de la cellule, la quantité d'oxygène contenu dans le gaz circulant dans le circuit de distribution diminue progressivement à mesure que l'oxygène est consommé par la cellule, ce qui entraîne une variation spatiale de la densité de courant électrique produit par la cellule, et donc une variation spatiale de l'échauffement de la cellule. Pour éviter 10 cette inhomogénéité spatiale de l'échauffement de la cellule, la conductivité électrique entre la plaque bipolaire amenant l'oxygène et la cellule est ajustée localement de manière à compenser la diminution de la pression partielle d'oxygène. Dans le document W02007/032903, la durée de vie d'une cellule électrochimique est préservée par l'utilisation d'une couche active dont la répartition spatiale d'activité 15 catalytique permet d'obtenir une distribution spatiale uniforme de la densité de courant, qui, en retour, se traduit par à une distribution spatiale uniforme de la température de la cellule en fonctionnement. En particulier, ce document décrit une répartition spatiale d'activité catalytique qui varie entre l'entrée et la sortie des circuits de distribution des espèces réactives. 20 EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l'art antérieur, et plus particulièrement de proposer un procédé de détermination de la distribution spatiale d'un paramètre représentatif de la perméabilité d'une électrode de 25 cellule électrochimique permettant d'homogénéiser la température locale de la cellule électrochimique en fonctionnement et ainsi de préserver la durée de vie de cette dernière. L'invention propose à cet effet un procédé de détermination d'une distribution spatiale d'un paramètre d'intérêt représentatif d'une perméabilité d'une couche de diffusion d'au moins une électrode d'une cellule électrochimique, ladite cellule comportant deux 3041478 4 électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre deux plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, au moins une électrode comportant une couche de diffusion adaptée à assurer la diffusion d'espèce réactive jusqu'à l'électrolyte, 5 ledit procédé comprenant les étapes dans lesquelles : on définit une cellule électrochimique au sein de laquelle le paramètre d'intérêt est réparti spatialement selon une distribution initiale ; on définit une distribution spatiale d'une température de consigne au sein de la cellule en fonctionnement ; 10 on obtient une distribution spatiale d'une première grandeur thermique représentative de la température ou de l'évacuation de la chaleur au sein de la cellule en fonctionnement ; on estime la distribution spatiale d'une seconde grandeur thermique à partir de ladite distribution spatiale de la température de consigne et de ladite distribution 15 spatiale de la première grandeur thermique ; on détermine une distribution spatiale du paramètre d'intérêt en fonction de la distribution spatiale de la seconde grandeur thermique. La première grandeur thermique est de préférence une température locale effective mesurée au sein de la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique est 20 alors une grandeur représentative d'un écart local entre la température effective et la température de consigne. De préférence, l'étape v) comporte : une sous-étape de calcul d'une distribution spatiale d'un coefficient correcteur à partir de la distribution spatiale de la seconde grandeur thermique ; 25 une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale du paramètre d'intérêt par corrélation de la distribution spatiale initiale du paramètre d'intérêt avec la distribution spatiale du coefficient correcteur. De préférence, l'étape v) comporte : 3041478 5 une sous-étape dans laquelle on identifie au moins une zone Zi de la cellule où la seconde grandeur thermique présente une valeur locale estimée supérieure à une valeur seuil prédéterminée ; une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale du paramètre 5 d'intérêt par modification de la distribution spatiale initiale dans la zone Zi identifiée, en fonction de la valeur locale estimée de la seconde grandeur thermique dans cette zone. De préférence, la première grandeur thermique est représentative de l'évacuation locale de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique 10 est représentative de la production locale de chaleur par la cellule en fonctionnement. De préférence, la première grandeur thermique est le débit local effectif mesuré d'un fluide caloporteur circulant dans un circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire de la cellule, et la seconde grandeur thermique est le flux local de chaleur produite par la cellule en fonctionnement. 15 De préférence, l'étape v) comporte : une première sous-étape dans laquelle on estime une distribution spatiale de la densité d'un signal électrique produit par la cellule en fonctionnement, à partir de ladite distribution spatiale estimée du flux de chaleur produite, et une deuxième sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale du 20 paramètre d'intérêt à partir de ladite distribution spatiale de la densité du signal électrique. L'invention porte également sur un procédé de réalisation d'une électrode de cellule électrochimique, comportant les étapes dans lesquelles : on considère une cellule électrochimique de référence comportant deux électrodes 25 séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre deux plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, au moins une électrode comportant une couche de diffusion adaptée à assurer la diffusion d'espèce réactive jusqu'à l'électrolyte, la couche de diffusion présentant un paramètre 3041478 6 d'intérêt représentatif d'une perméabilité répartie spatialement selon une distribution initiale ; on détermine, par le procédé selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes, une distribution spatiale du paramètre de perméabilité ; 5 on réalise ladite électrode de sorte que le paramètre de perméabilité de la couche de diffusion de celle-ci présente la distribution spatiale déterminée. L'étape de réalisation de ladite électrode peut comporter le dépôt d'un produit de colmatage dans au moins une zone de la couche de diffusion préalablement identifiées à partir de ladite distribution spatiale déterminée du paramètre de perméabilité. 10 Le produit de colmatage déposé peut être adapté à diminuer une porosité de la couche de diffusion dans ladite zone. Le produit de colmatage peut être déposé par sérigraphie au moyen d'un écran de sérigraphie comportant une pluralité d'ouvertures obturées hors de ladite zone. L'invention porte également sur une électrode de cellule électrochimique comportant une 15 couche de diffusion et une couche active située sur une première face de la couche de diffusion, la couche de diffusion étant adaptée à assurer la diffusion fluidique entre la couche active et une seconde face opposée à la première, caractérisée en ce qu'elle présente un paramètre représentatif d'une perméabilité de la couche de diffusion qui présente une valeur locale variable sur la surface de l'électrode. 20 Le paramètre représentatif de la perméabilité de la couche de diffusion peut être la porosité de celle-ci, la couche de diffusion présentant une valeur locale de porosité dans au moins une zone de la couche inférieure à la valeur moyenne de la porosité hors de ladite zone. La couche de diffusion peut comporter un produit de colmatage dans au moins une zone 25 de la couche, adapté à diminuer localement la porosité de la couche. 3041478 7 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur 5 lesquels : la figure la est une représentation schématique en coupe d'un exemple de cellule électrochimique, et la figure lb est une représentation schématique illustrant la relation de corrélation entre la distribution spatiale de la production de chaleur et la distribution spatiale d'évacuation de chaleur dont résulte la distribution spatiale de température de la 10 cellule électrochimique en fonctionnement ; la figure 2 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale de la résistance électrique de la cellule électrochimique selon un premier mode de réalisation ; la figure 3 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale 15 de la résistance électrique de la cellule électrochimique selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 4 est un exemple de maillage du circuit de refroidissement où chaque maille comporte un terme de production locale de chaleur Qri, un terme d'évacuation local de chaleur et une température Tic,i ; 20 la figure 5a est un exemple de distribution spatiale de la température effective d'une cellule électrochimique de référence en fonctionnement pour laquelle la perméabilité des couches de diffusion des électrodes est spatialement uniforme, et la figure 5b est un exemple de distribution spatiale de la température effective de la cellule électrochimique pour laquelle la perméabilité des couches de diffusion présente une distribution spatiale 25 déterminée selon le procédé du premier mode de réalisation. 3041478 8 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent des éléments identiques ou similaires. On décrira différents modes de réalisation et variante en référence à une pile à 5 combustible, et en particulier à une pile à hydrogène de type PEM (pour Proton Exchange Membrane, en anglais) dont la cathode est alimentée en oxygène et l'anode en hydrogène. L'invention s'applique cependant à tout type de pile à combustible, en particulier à celles fonctionnant à basse température, c'est-à-dire à une température inférieure à 200°C, ainsi qu'aux électrolyseurs électrochimiques. 10 La figure la illustre de manière partielle et schématique un exemple de cellule électrochimique 1 appartenant à un empilement de cellules d'une pile à combustible de type PEM. La cellule 1 comporte une anode 10 et une cathode 20 séparées l'une de l'autre par un électrolyte comprenant ici une membrane polymère 30, les électrodes 10, 20 étant 15 disposées entre deux plaques bipolaires 40, 50 adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer la chaleur produite lors de la réaction électrochimique. Les plaques bipolaires comportent un circuit de distribution d'hydrogène 41 situé sur une face anodique et un circuit de distribution d'oxygène 51 situé sur une face cathodique. Elles sont ici formées de deux tôles métalliques 42a, 42b ; 52a, 52b, assemblées l'une à l'autre 20 par des zones ou points de soudure, et sont embouties de manière à former les circuits de distribution. L'agencement des bossages permet de réaliser également un circuit de refroidissement 43, 53 à l'intérieur des plaques assurant l'écoulement d'un fluide caloporteur sans que celui-ci ne vienne au contact des électrodes. D'autres technologies de plaque bipolaire peuvent être utilisées, par exemple les plaques réalisées en matériau 25 composite chargé par exemple de graphite, dont les bossages sont réalisés par moulage. Chaque électrode 10, 20 comporte une couche de diffusion 11, 21 (GDL, pour Gas Diffusion Layer, en anglais) disposée au contact de l'une des plaques bipolaires 40, 50 et une couche active 12, 22 située entre la membrane 30 et la couche de diffusion 11, 21. Les couches 3041478 9 actives 12, 22 sont le lieu des réactions électrochimiques. Elles comportent des matériaux permettant les réactions d'oxydation et de réduction aux interfaces respectives de l'anode et la cathode avec la membrane. Plus précisément, elles peuvent comporter un catalyseur, par exemple des particules de platine, disposé sur un support électriquement conducteur, 5 par exemple une matrice carbonée, et un ionomère assurant la conductivité protonique, par exemple du Nafion. Les couches de diffusion 11, 21 sont réalisées en matériau poreux autorisant la diffusion des espèces réactives à partir du circuit de distribution des plaques bipolaires jusqu'aux couches actives, ainsi que la diffusion des produits issus de la réaction électrochimique jusqu'au même circuit de distribution. Elles présentent une porosité 1:1) 10 donnée qui définit une perméabilité k. La porosité 1:1) d'une couche de diffusion se définit comme le rapport entre le volume des pores du matériau poreux sur le volume total du matériau. Elle est habituellement comprise entre 10% et 90%, et est généralement de l'ordre de 80%. La perméabilité k traduit la capacité de la couche à se laisser traverser par un fluide sous l'effet d'un gradient 15 de pression, telle que l'exprime la loi de Darcy : V3> = - Li U (1) k où OP est le gradient de pression, p. la viscosité du fluide, k la perméabilité de la couche de diffusion et r>/ la vitesse de Darcy qui dépend du débit et de l'aire d'une section perpendiculaire au flux. 20 La figure lb représente schématiquement la distribution spatiale de température T de la cellule électrochimique comme résultant d'une relation de corrélation entre la distribution spatiale d'un terme source de production de chaleur, autrement dit d'une grandeur représentative de la production de chaleur par la cellule, tel que le flux de chaleur produite Q, et la distribution spatiale d'une grandeur représentative de l'évacuation de la chaleur 25 produite, par exemple le débit massique D du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement. Ainsi, contrairement à l'enseignement du document relatif à l'art antérieur cité précédemment, homogénéiser la distribution de production de chaleur Q et donc celle de 3041478 10 l'échauffement de la cellule ne peut suffire à obtenir l'homogénéisation de la distribution de température T effective de la cellule. En effet, il importe de tenir compte à la fois de la présence éventuelle d'inhomogénéités locales dans le terme Q de production de chaleur ainsi que de la présence éventuelle d'inhomogénéités locales dans le terme D d'évacuation 5 de chaleur. La production locale de chaleur, ou plus précisément le flux local de chaleur produite Q, est directement proportionnelle à la production locale d'énergie électrique, ou plus précisément à la densité locale de courant I, comme l'exprime la relation entre les distributions spatiales respectives : 10 Qx,y = lx,y (4H/2F - Ux,y) (2) où AH est l'enthalpie de la réaction électrochimique, F la constante de Faraday, et Ux,y la distribution spatiale de la tension locale de la cellule, l'enthalpie et la tension pouvant être considérées comme quasiment homogènes en tout point de la cellule. Ainsi, la production de chaleur est impactée par toute inhomogénéité qui provient de paramètres fluidiques 15 (dimensionnement des circuits de distribution des espèces réactives...), électrochimiques (propriétés locales des électrodes et de la membrane...), mais également électriques (résistances électriques des différents éléments de la cellule, par exemple résistivités des matériaux et résistances de contact entre les éléments de la cellule...), qui tous influent sur la distribution de densité de courant. 20 L'évacuation de chaleur par l'écoulement du fluide caloporteur peut également présenter des inhomogénéités locales qui proviennent notamment de pertes de charge singulières dans le circuit de refroidissement. Ces pertes de charge sont issues du dimensionnement du circuit de refroidissement lors de la réalisation des plaques bipolaires, et peuvent se traduire par la formation de zones à fort débit ou à faible débit au sein du circuit de 25 refroidissement. Dans le cadre de l'invention, on cherche à adapter la distribution spatiale d'un paramètre d'intérêt influençant la production d'énergie électrique, et donc d'énergie thermique, pour 3041478 11 que la distribution spatiale de la température effective de la cellule en fonctionnement corresponde à celle d'une température de consigne, en tenant compte de la distribution spatiale de l'évacuation effective de chaleur que présente la cellule électrochimique. Le paramètre influençant la production d'énergie électrique est ici un paramètre 5 représentatif de la perméabilité de la couche de diffusion d'au moins une électrode de la cellule électrochimique. La valeur de ce paramètre d'intérêt influe localement sur la densité de courant lx,y dans la mesure où elle détermine la quantité d'espèce réactive susceptible de diffuser localement jusqu'à la couche active. Le paramètre d'intérêt peut ainsi être la perméabilité k, définie comme la capacité d'un milieu poreux à être traversé par un fluide 10 sous l'effet d'un gradient de pression, qui s'exprime en Darcy ou en m2. Il peut également s'agir de tout paramètre équivalent, telle que la porosité (I), un coefficient de perméabilité K défini comme étant le rapport entre la perméabilité k et la viscosité p. du fluide, ou un coefficient de diffusion fluidique. A noter que la relation entre la perméabilité et la porosité est exprimée notamment par l'équation de Kozeny-Carman (voir par exemple Feser et al., 15 Experimental characterization of in-plane permeability of gas duffusion loyers, Journal of Power Sources, 162 :1226-1231, 2006). On comprend ici que, plus la perméabilité locale est faible, du fait par exemple d'une faible porosité, plus la vitesse des espèces réactives au travers de la couche de diffusion est faible et donc la quantité d'espèces réactives susceptibles d'atteindre la couche active également. Cela se traduit par une diminution de 20 la densité locale de courant échangé par la cellule et donc de flux local de chaleur produite. A l'inverse, plus la perméabilité locale est élevée, du fait notamment d'une porosité élevée, plus la vitesse et donc la quantité d'espèces réactives susceptible d'atteindre la couche active sont importantes. Cela entraîne donc une augmentation de la densité locale de courant échangée par la cellule et donc de flux local de chaleur produite. 25 Par température de la cellule, on entend la température locale, c'est-à-dire la distribution spatiale de température de l'un ou l'autre des éléments de la cellule, par exemple de l'une des plaques bipolaires voire de l'une des électrodes. La température de la cellule peut ainsi correspondre à la distribution spatiale de température du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement. La température effective de la cellule est la distribution spatiale de 3041478 12 température de la cellule en fonctionnement, au point de polarisation définie par la tension de la cellule Utot et le courant Itot, c'est-à-dire la densité locale de courant lx,y intégrée sur toute la surface de la cellule. Par paramètre représentatif de l'évacuation de chaleur, on entend un paramètre dont la 5 valeur traduit la capacité de la cellule à évacuer localement la chaleur produite. Il peut s'agir en particulier du débit local, massique ou volumique, du fluide caloporteur circulant dans le circuit de refroidissement. Par distribution spatiale d'un paramètre, on entend la valeur locale de ce paramètre en tout point de la cellule, ou plus précisément, en tout point (x,y) d'un plan parallèle à la 10 cellule, au niveau de la zone dite active correspondant à l'étendue surfacique des couches actives des électrodes. Ainsi, la cellule électrochimique dont la perméabilité serait répartie spatialement selon la distribution ainsi déterminée présenterait une température effective, ou température lors du fonctionnement de la cellule, sensiblement identique à la température de consigne. 15 Cette température de consigne présente avantageusement une distribution spatiale sensiblement homogène, en scalaire ou en gradient. Par homogène en scalaire, on entend que la valeur locale de la température est sensiblement constante. Par homogène en gradient, on entend que le gradient local de température est sensiblement constant. La cellule ne présente alors pas de zones de sur-température, ou points chauds, qui d'une part 20 peuvent augmenter la cinétique des réactions de dégradation des éléments de la cellule et d'autre part peuvent générer des contraintes mécaniques susceptibles de dégrader la tenue mécanique des éléments de la cellule. La durée de vie de la cellule électrochimique est alors préservée. Par point chaud, on entend par exemple une zone de la cellule qui prend un pic de température ou un pic de gradient de température. Plus précisément, un 25 point chaud peut être une zone où l'écart entre la température locale et la température d'entrée du circuit de refroidissement est supérieure au produit d'un coefficient et de l'écart de température entre l'entrée et la sortie du circuit de refroidissement, le coefficient pouvant être de l'ordre de 1.2 à 3 voire davantage, et est de préférence de l'ordre de 1.5. A titre d'exemple, pour une température de 77°C à l'entrée du circuit de refroidissement 3041478 13 et de 80°C à la sortie du circuit, et pour un coefficient égal à 1.5, un point chaud est une zone de la cellule où la température locale excède 81.5°C. La figure 2 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale 5 du paramètre d'intérêt représentatif de la perméabilité d'une électrode, selon un premier mode de réalisation. Dans cet exemple, le paramètre d'intérêt est la perméabilité k d'une couche de diffusion d'une électrode de la cellule, par exemple la couche de diffusion cathodique, dont la valeur kx,y influe directement sur la densité locale de courant électrique lx,y localement échangé lors de la réaction électrochimique et donc sur le flux local de 10 chaleur produite Q. D'une manière générale, selon ce premier mode de réalisation, on détermine une distribution spatiale optimisée kxf,y de la perméabilité k à partir de l'estimation de la distribution spatiale AT'e,3, d'un écart ATe entre une température effective r de la cellule en fonctionnement dans laquelle la perméabilité est répartie spatialement selon une 15 distribution initiale donnée, et une température de consigne r prédéterminée. On est alors en mesure de modifier la perméabilité k de la couche de diffusion pour qu'elle présente la distribution optimisée kxf,y, de manière à ce que la température effective r de la cellule modifiée soit sensiblement égale à la température de consigne r. Lors d'une première étape 110, on définit une cellule électrochimique de référence au sein 20 de laquelle la perméabilité k de la couche de diffusion cathodique est répartie spatialement selon une distribution initiale 14,y. La cellule présente une structure identique ou similaire à celle décrite en référence à la figure 1. La distribution spatiale initiale 14,y de la perméabilité k peut être sensiblement homogène, c'est-à-dire ici qu'elle présente une valeur sensiblement constante en tout point de la zone active. 25 Lors d'une étape 120, on définit une distribution spatiale l'xcy d'une température de consigne r de la cellule de référence lorsque celle-ci est en fonctionnement et produit une densité totale de courant Itot pour une tension Utot donnée. Au premier ordre, la température de consigne r de la cellule peut correspondre à une température du fluide 3041478 14 caloporteur au sein du circuit de refroidissement, la distribution de cette température dépendant alors notamment des valeurs en entrée Te et en sortie Tsc du circuit de refroidissement. A titre illustratif, la température d'entrée peut être fixée préalablement, par exemple à 75°C, et la température de sortie peut être estimée à partir de la puissance 5 thermique Pth à évacuer, celle-ci correspondant à la puissance électrique Pe = Itot.Utot délivrée lors du fonctionnement de la cellule. La puissance thermique Pth est estimée à partir de l'intégration sur la zone active du flux local de chaleur produite Clx,y obtenu à partir de la relation (2). L'estimation de la température de sortie Tsc est ensuite obtenue par corrélation de la puissance thermique Pth estimée précédemment avec le débit total moyen 10 du liquide caloporteur dans le circuit de refroidissement, moyennant la capacité thermique cp du fluide caloporteur. On peut ensuite définir la distribution spatiale l'xcy de la température de consigne r à partir des valeurs de température du fluide caloporteur en entrée Te et en sortie Tsc du circuit de refroidissement, la distribution l'xcy étant avantageusement homogène en gradient, c'est-à-dire que le gradient local de température 15 de consigne est sensiblement constant. Lors d'une étape 130, on obtient une distribution spatiale Txr3, d'une première grandeur thermique représentative de la température de la cellule en fonctionnement. La première grandeur thermique est ici la température effective r de la cellule électrochimique lorsqu'elle est en fonctionnement dans les mêmes conditions opératoires que celles 20 considérées dans l'étape 120. Cette distribution Txr3, n'est pas estimée mais est issue d'une mesure par des moyens expérimentaux ou numériques. Elle peut ainsi être obtenue par mesure expérimentale au sein d'une cellule électrochimique présentant les mêmes propriétés que la cellule de référence définie lors de l'étape 110, par exemple au moyen d'une carte S++ commercialisée par la société « S++ Simulation Services » comportant une 25 plaque invasive insérée entre deux plaques bipolaires et adaptée à mesurer une distribution spatiale de température. La distribution Txr3, de température effective peut également être obtenue par simulation numérique à partir d'un modèle électrochimique de cellule, par exemple celui décrit dans la publication de Robin et al., Development and experimental validation of a PEM fuel cell 2D model to study heterogeneities effects along large area cell suface, International Journal of Hydrogen, 40, 2015, 10211-10230, ou encore 3041478 15 le modèle décrit dans la publication d'Inoue et al. Numerical analysis of relative humidity distribution in polymer electrolyte fuel cell stock including cooling water, J. Power Sources 162 (2006) 81-93. La distribution Txr3, de la température effective r obtenue par mesure expérimentale ou 5 numérique prend ainsi en compte les inhomogénéités locales du flux de chaleur produite qui dépend de la densité locale de courant, ainsi que celles de l'évacuation de chaleur qui dépend notamment du débit local du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement. Lors d'une étape 140, on estime la distribution spatiale d'une seconde grandeur thermique, ici une grandeur 4Te représentative d'un écart local entre la température effective r et la 10 température de consigne r. L'estimation de cette grandeur d'écart local 4Te est calculée à partir de la distribution spatiale l''cy de la température de consigne r définie lors de l'étape 120 et de la distribution spatiale Txryde la température effective r mesurée lors de l'étape 130. Il peut s'agir de la différence entre la valeur locale de la température effective et celle de la température de consigne, ou d'un rapport entre ces valeurs, ou autre. On considère 15 ici la différence termes à termes entre les distributions de la température effective et de la température de consigne : ATXy = T,',:3, - TXy. Lors d'une étape 150, on détermine ensuite la distribution spatiale 14,,3, du paramètre d'intérêt k de perméabilité en fonction de la distribution spatiale OTXy de l'écart local 4Te. Selon une première variante, on calcule tout d'abord un coefficient correcteur dont la 20 distribution spatiale est proportionnelle termes à termes à celle AT'e,3, de l'écart local 4Te. A titre d'exemple, le coefficient correcteur varie continument entre une valeur minimale et une valeur maximale à mesure que l'écart local varie respectivement entre une valeur sensiblement nulle à une valeur maximale. La valeur minimale du coefficient correcteur peut être ici sensiblement comprise entre 0 et 0.75, voire entre 0 et 0.5, et par exemple 25 être sensiblement égale à 0, 0.1, 0.2, 0.3, et la valeur maximale peut être sensiblement égale à l'unité. On peut ensuite déterminer la distribution spatiale kxf,y de la perméabilité k par corrélation, par exemple une multiplication termes à termes, de la distribution spatiale initiale 14,y de la perméabilité k avec la distribution spatiale du coefficient 3041478 16 correcteur. Ainsi, dans les zones de la cellule où l'écart 4Te entre la température effective et la température de consigne présente une valeur maximale, c'est-à-dire dans les zones dites de points chauds, la valeur locale initiale k'i,y de la perméabilité k est multipliée par la valeur locale du coefficient correcteur, par exemple égale à 0.25, voire moins. Ainsi, la 5 perméabilité présente une nouvelle valeur locale diminuée par rapport à la valeur locale initiale, qui réduit la quantité d'espèces réactives susceptibles de diffuser jusqu'à la couche active, ce qui conduit à une densité locale de courant et donc à un flux de chaleur produite diminués. Selon une deuxième variante, on identifie tout d'abord au moins une zone Z, de la cellule 10 dans laquelle l'écart 4Te présente une valeur supérieure à une valeur seuil prédéterminée, la valeur seuil étant par exemple représentative d'un point chaud. On détermine ensuite la distribution spatiale kxf,y de la perméabilité k par modification de la distribution spatiale initiale k'i,y dans la zone Z, identifiée en fonction de la valeur locale de l'écart 4Te dans cette zone. A titre d'exemple, la distribution spatiale initiale k'i,y peut être localement modifiée 15 à partir d'un coefficient correcteur dont la valeur est proportionnelle à celle de l'écart 4Te dans cette zone. Comme dans la première variante, le coefficient correcteur varie continûment entre une valeur minimale et une valeur maximale, par exemple entre 0.25 et 1. On obtient ainsi une distribution spatiale kxf,y de la perméabilité k de la couche de diffusion. 20 On est alors en mesure de modifier la distribution initiale k'i,y de la perméabilité k de la couche de diffusion de la cathode de la cellule de référence pour qu'elle présente la nouvelle distribution déterminée lors de l'étape 150. La cellule ainsi optimisée présente alors, en fonctionnement, une température effective dont la distribution spatiale est sensiblement égale à celle de la température de consigne. Dans la mesure où la distribution 25 de la température de consigne est avantageusement homogène, la cellule en fonctionnement présente une température effective dont la distribution est également sensiblement homogène, permettant ainsi de préserver la durée de vie de la cellule. 3041478 17 La figure 3 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale d'un paramètre d'intérêt représentatif de la perméabilité d'une couche de diffusion d'au moins une électrode d'une cellule électrochimique, selon un deuxième mode de réalisation. Dans cet exemple, le paramètre d'intérêt est la perméabilité k de la couche de 5 diffusion, ici de la cathode, dont la valeur influe directement sur la densité de courant électrique localement produit lors de la réaction électrochimique. D'une manière générale, selon ce deuxième mode de réalisation, on détermine la distribution spatiale kxf,y de la perméabilité k à partir de l'estimation de la distribution spatiale de la production de chaleur nécessaire pour obtenir la distribution spatiale d'une 10 température de consigne, en tenant compte de la distribution spatiale d'une grandeur thermique représentative de l'évacuation effective de chaleur dans la cellule. On est alors en mesure de modifier la distribution initiale de la perméabilité de la couche de diffusion pour qu'elle présente une distribution spatiale optimisée, de manière à ce que la température effective soit alors sensiblement égale à la température de consigne. 15 Lors d'une première étape 210, on définit une cellule électrochimique de référence au sein de laquelle la perméabilité k de la couche de diffusion cathodique est répartie spatialement selon une distribution initiale 14,y. La distribution spatiale initiale 14,y de la perméabilité k peut être sensiblement homogène en scalaire, de sorte que la valeur locale est sensiblement constante en tout point de la zone active. La cellule présente une structure 20 identique ou similaire à celle décrite en référence à la figure 1 et cette étape est similaire ou identique à l'étape 110 décrite précédemment. Lors d'une étape 220, on définit une distribution spatiale l'xcy d'une température de consigne r de la cellule de référence lorsque celle-ci est en fonctionnement et produit une densité totale de courant Itot pour une tension Utot donnée. Cette étape est similaire ou 25 identique à l'étape 120 décrite précédemment. De manière facultative, il est avantageux de préciser la distribution spatiale T'cy de la température de consigne r en fonction de la distribution spatiale de la concentration en espèce réactive au niveau de la zone active, entre l'entrée et la sortie du circuit de distribution correspondant. En effet, la consommation d'espèce réactive au sein de la zone 3041478 18 active de la cellule conduit à une diminution progressive de la concentration d'espèce réactive le long du circuit de distribution. Cette diminution progressive se traduit par une diminution de la densité locale de courant produit par la cellule et donc de la production locale de chaleur, ce qui peut conduire à la formation d'inhomogénéités de la température 5 de la cellule. Pour compenser cette diminution progressive de la production de chaleur, il est avantageux de définir une température de consigne qui tienne compte de la diminution de la concentration d'espèce réactive, de sorte que la température effective de la cellule en fonctionnement correspond à la température de consigne, celle-ci présentant avantageusement une distribution spatiale homogène. Pour cela, la distribution spatiale 10 1"'c3, de la température de consigne précisée 7.1"c peut s'écrire, par exemple : TXy = TXy Ki.[ max(c4) - cX,y ] (3) où ci est la distribution spatiale de la concentration c' en espèce réactive i, par exemple x,y en oxygène, et K' est une constante positive, par exemple proche de 1, qui peut ultérieurement être ajustée. La distribution spatiale cxi,3, de la concentration c' peut être 15 estimée au premier ordre à partir du cheminement des canaux du circuit de distribution de l'espèce réactive considérée et en supposant une consommation homogène sur toute la zone active. Elle peut également être déterminée plus précisément par mesure expérimentale ou numérique de la distribution spatiale de la densité de courant dans une cellule similaire ou identique à la cellule de référence, qui permet de déduire celle de la 20 concentration de l'espèce réactive. D'autres relations (3) peuvent convenir pour préciser la distribution spatiale de la température de consigne en tenant compte de l'évolution spatiale de la concentration en espèce réactive. On obtient ainsi une distribution spatiale 1"xc3, de la température de consigne 7.1"c qui permet ainsi d'obtenir une distribution de la température effective de la cellule dont l'homogénéité est améliorée. 25 Par ailleurs, de manière facultative et éventuellement complémentaire de l'étape de précision de la température de consigne décrite précédemment, il est avantageux de préciser la distribution spatiale l'xcy de la température de consigne r en fonction de la distribution spatiale cpx,y de l'humidité relative cp dans les circuits de distribution. L'humidité relative cp est définie classiquement comme le rapport entre la pression partielle PH2O de la 3041478 19 vapeur d'eau contenue localement dans le gaz circulant dans le circuit de distribution sur la pression de vapeur saturante Psat. L'humidité relative cp a un effet sur la réponse électrochimique. Aussi, pour compenser la variation locale de l'humidité relative, il est avantageux de définir une température de consigne qui compense cette variation locale, 5 par exemple l'engorgement ou l'assèchement local des pores des couches de diffusion, de sorte que la température effective de la cellule en fonctionnement présente une distribution spatiale homogène. Pour cela, la distribution spatiale 1';',c3, de la température de consigne précisée 7.1"'c peut s'écrire, par exemple : TXÿ=TXy+K`P.[(Px,yI(pin] (4) 10 où (px,3, est la distribution spatiale de l'humidité relative cp dans le circuit de distribution, (pin est l'humidité relative en entrée du circuit de distribution, et 1(q) est une constante positive, par exemple proche de 1, qui peut ultérieurement être ajustée. La distribution (px,3, de l'humidité relative cp peut être estimée au premier ordre à partir du cheminement des canaux du circuit de distribution considéré et en supposant une densité de courant 15 homogène sur toute la zone active. Elle peut également être déterminée plus précisément par mesure expérimentale ou numérique de la distribution spatiale de la densité de courant dans une cellule similaire ou identique à la cellule de référence, qui permet de déduire celle de l'humidité relative. D'autres relations (4) peuvent convenir pour préciser la distribution spatiale de la température de consigne à partir de l'évolution spatiale de l'humidité 20 relative. On obtient ainsi une distribution spatiale TXy de la température de consigne 7.1"c qui permet ainsi d'obtenir une distribution de la température effective de la cellule dont l'homogénéité est améliorée. Lors d'une étape 230, on obtient une distribution spatiale Dxr,3, d'une première grandeur thermique représentative de l'évacuation de la chaleur D' au sein de la cellule en 25 fonctionnement. La première grandeur thermique est ici le débit massique D' de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement. Cette distribution Dxr,3, n'est pas estimée mais est issue d'une mesure par des moyens expérimentaux ou numériques. Elle peut ainsi être obtenue par mesure expérimentale au sein d'une cellule électrochimique présentant les mêmes propriétés que la cellule de référence définie lors de l'étape 210, par exemple 3041478 20 au moyen d'une technique de type PIV (Particle Image Velocimetry, en anglais) ou de toute autre technique adaptée, réalisée dans un circuit de refroidissement présentant les mêmes caractéristiques dimensionnelles que celui de la cellule de référence. La distribution D'r,y de débit massique Dr peut également être obtenue par simulation numérique à partir d'un 5 logiciel de simulation d'écoulement tels que, par exemple, FLUENT ou COMSOL. Lors d'une étape 240, on estime la distribution spatiale Qe',y d'une seconde grandeur thermique Qe à partir de ladite distribution spatiale T'cy de la température de consigne T` définie lors de l'étape 220 et de ladite distribution spatiale K,y du débit de fluide caloporteur Dr obtenue lors de l'étape 230. La seconde grandeur thermique est 10 représentative de la production locale de chaleur et correspond ici au flux local de chaleur Ce qu'évacue le fluide caloporteur Dr pour obtenir la température de consigne Tc. Pour cela, comme l'illustre la figure 4, on discrétise le circuit de refroidissement en un maillage dont chaque maille est un volume élémentaire (i,j) traversé par le fluide caloporteur. Ainsi, chaque maille (i,j) du circuit de distribution présente deux grandeurs 15 connues : la température locale Tici de consigne et le débit local Dfi de fluide caloporteur ; et une grandeur à déterminer : le flux local de chaleur produite Qr. On calcule ensuite les transferts thermiques et fluidiques entre la maille considérée et les mailles adjacentes en déterminant d'une part les différences de température, et d'autre part les débits du fluide caloporteur au niveau des quatre facettes de la maille considérée. 20 Les différences de température au niveau des quatre facettes de la maille (i,j) peuvent être calculées de la manière suivante : (Vil" = Ti j - Tici+1 (5-1) 8Ti2i = Ti - TIC (5-2) 8Ti3i = Ti j - Tic+1,1 (5-3) 25 8T = Ti - (5-4) Les débits du fluide caloporteur au niveau des quatre facettes de la maille (i,j) peuvent être obtenues par projection du débit massique Dfi (ici une donnée vectorielle) sur les vecteurs 3041478 21 ex et ey passant respectivement par les mailles (i-1,j), (i,j) et (i+1,j), et par les mailles (i,j-1), (i,j) et (i,j+1) : di j = (Di5. ey + D +1. ey) 12 (6-1) di2i = (Di5. ex + Di 1.j.ex) 12 (6-2) 5 di3i = (Di5. ex + Dr+1 J. e ,) 12 (6-3) = (Di5. ey + ey) 12 (6-4) Par convention, on considère que le débit local d,,, est positif lorsque le fluide entre dans la maille (i,j) et négatif lorsqu'il en sort. On calcule enfin la distribution spatiale (2,e,), du flux Qe de chaleur produit par la cellule à 10 partir de la relation : Qc,y Qie,i = ELidikj. Cp.15Tiki (7) On obtient ainsi la distribution spatiale du flux de chaleur Qe que doit produire la cellule pour que la distribution de température effective corresponde à celle de la température de consigne, connaissant la distribution du débit massique effectif du fluide caloporteur dans 15 le circuit de distribution. Lors d'une étape 250, on détermine la distribution spatiale kxf,y de la perméabilité k en fonction de la distribution spatiale 1:2'e,y du flux de chaleur produite Qe. Pour cela, on peut estimer tout d'abord la distribution spatiale de la densité d'un signal électrique produit par la cellule en fonctionnement, par exemple une densité de courant le, à partir de la 20 distribution spatiale 1:2'e,y estimée du flux de chaleur produite Qe. Dans la mesure où le flux de chaleur produite Qe est approximativement proportionnel à la densité de courant le, celle-ci peut être déterminée à partir de la relation : le e Itot (8) = Qtot où Itot est la densité de courant totale délivrée par la cellule électrochimique en 25 fonctionnement, et (lot est le flux de chaleur produite totale obtenue par intégrale de la distribution spatiale Qex,3, sur toute la surface active. 3041478 22 Ensuite, on détermine la nouvelle distribution spatiale kxf,3, de la perméabilité k à partir de la densité locale du courant électrique Ixe,y. Pour cela, une approche consiste à déterminer les valeurs minimale kmin et maximale kmax de la perméabilité de la couche de diffusion cathodique. Il peut s'agir d'une mesure expérimentale sur un échantillon de cellule 5 présentant les mêmes propriétés que celles de la cellule de référence, ou d'une mesure par simulation numérique. On calcule ensuite la distribution spatiale kxf,3, par exemple à partir de la relation : kfx,y - max (k k I") (9) kmax' min e où Inie ax est la valeur maximale de la densité locale de courant I. La perméabilité locale 10 varie ainsi linéairement entre les valeurs minimale kn-fin et maximale kmax en fonction de la valeur locale de la densité de courant le. Bien entendu, toute autre loi, par exemple polynomiale, exponentielle ou logarithmique, faisant varier la perméabilité locale de sorte que la valeur maximale kmax corresponde à une densité locale de courant maximale et inversement, peut convenir. 15 On a ainsi déterminé la distribution spatiale kxf,3, de la perméabilité k qui tienne compte de la distribution de production d'énergie électrique le et donc thermique Qe qu'il faudrait pour que la température effective de la cellule en fonctionnement corresponde à la température de consigne r, en considérant l'évacuation effective Dr de la chaleur par le circuit de refroidissement. Dans la mesure où la température de consigne est 20 avantageusement homogène spatialement, une cellule dont au moins l'une des électrodes comporte une couche de diffusion dont la perméabilité k est répartie suivant la distribution spatiale ainsi déterminé kxf,3, présente, lorsqu'elle est en fonctionnement au point de polarisation Utot et Itot, une température effective dont la distribution spatiale est homogène. 25 La figure 5a illustre un exemple de distribution spatiale de température effective d'une cellule électrochimique en fonctionnement, dans le cas où les couches de diffusion présentent une perméabilité sensiblement uniforme. Trois zones de sur-température, ou zones de points chauds, sont présentes. Dans cet exemple, la densité de courant est de 3041478 23 0,5A/cm2, la pression est de 1,5bar et la température du fluide caloporteur en sortie du circuit de refroidissement est de 80°C. L'humidité relative est de 50% à l'anode et à la cathode. La stoechiométrie est de 1,5 à l'anode et de 1,8 à la cathode. La couche de diffusion présente une épaisseur moyenne de 246um et une porosité de 0,76. 5 La figure 5b illustre la distribution spatiale de température effective de la même cellule électrochimique en fonctionnement, dans le cas où au moins une couche de diffusion présente une perméabilité à la distribution spatiale modifiée selon le premier mode de réalisation du procédé (figure 2). On peut remarquer que la distribution de température est sensiblement homogène et ne présente pas de zones de sur-température. 10 Un procédé de réalisation d'une électrode de cellule électrochimique est maintenant décrit, ici la cathode de la cellule. On considère une cellule électrochimique identique ou similaire à la cellule de référence définie lors des étapes 110 et 210. Elle comporte deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre deux plaques 15 bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement. Les électrodes comportent chacune une couche de diffusion et une couche active. La cathode présente ici une couche de diffusion dont la perméabilité k est répartie spatialement selon une distribution initiale 14,y. On détermine, par le procédé décrit précédemment en référence aux figures 2 et 3, une 20 distribution spatiale kxf,y de la perméabilité de la couche de diffusion cathodique. On réalise ensuite, lors d'une étape 160 (figure 2) ou 260 (figure 3), la cathode de sorte que la perméabilité k de la couche de diffusion présente la distribution spatiale kxf,y déterminée. Ainsi, on modifie localement la perméabilité k de la couche de diffusion de manière à former des inhomogénéités dans la distribution spatiale kx,y en vue de compenser les 25 inhomogénéités de la température effective de la cellule en fonctionnement vis-à-vis d'une température de consigne. A titre d'exemple, on diminue localement la perméabilité de la couche de diffusion dans des zones où la température effective de la cellule est susceptible d'être supérieure à la température de consigne. Ainsi, la quantité locale d'espèce réactive susceptible de diffuser jusqu'à la couche active est diminuée, ce qui diminue en 3041478 24 conséquence la densité locale de courant et donc le flux local de chaleur produite. Ainsi, la température effective de la cellule correspond localement à la température de consigne. Pour cela, à titre d'exemple on imprègne la couche de diffusion d'un produit de colmatage dans les zones Z, identifiées de sur-température. Le produit de colmatage peut 5 comprendre, à titre d'exemple, du TiO2 ou de la silice colloïdale, voire du carbonate de calcium. La quantité de produit de colmatage imprégné localement dans la couche de diffusion peut ainsi modifier la porosité de celle-ci pour ainsi obtenir une perméabilité locale kz, présentant la valeur désirée. Le produit de colmatage peut être une encre comportant de l'eau par exemple à hauteur 10 de 92% à 98%, du PTFE de manière à obtenir l'hydrophobie souhaitée de la couche de diffusion, par exemple à hauteur de 0,5% à 3%, un dispersant, par exemple du triton X-100, par exemple à hauteur de 0,3%, et du TiO2 pour colmater les pores du matériau poreux de la couche de diffusion, par exemple à hauteur de 1% à 5%. La quantité de produit de colmatage ayant imprégné localement la couche de diffusion peut ainsi en diminuer la 15 porosité de la valeur initiale, par exemple 80%, à 20% voire moins, par exemple 10% ou 0%, ce qui impacte d'autant la perméabilité. Il a ainsi été remarqué qu'une diminution locale de la porosité de la couche de diffusion de 70% à 10% entraîne une diminution de l'ordre de 2°C dans la zone considérée. Le produit de colmatage peut être déposé à la surface de la couche de diffusion de la 20 cathode, dans une zone Z, de sur-température identifiée, par toutes les techniques de dépôts connues de l'homme du métier, par exemple par sérigraphie. Ainsi, un écran de sérigraphie est réalisé qui forme un maillage d'ouvertures traversantes, par exemple de quelques centimètres carrés de surface. Les ouvertures sont obturées pour ne garder que certaines ouvertures destinées à assurer le dépôt du produit de colmatage dans les zones 25 Z, identifiées. On dépose ensuite l'écran sur la couche de diffusion, par exemple du côté de la couche opposée à la couche active, puis on dépose le produit de colmatage sur la couche de diffusion au travers de l'écran de sérigraphie. Après retrait de l'écran, seules les zones Z, sont imprégnées du produit de colmatage. La quantité de produit de colmatage peut être ajustée en effectuant plusieurs dépôts successifs dans les mêmes zones Z,, en s'assurant 3041478 25 que le produit déposé lors d'une étape précédente ait pu s'infiltrer dans la couche de diffusion. Une étape de séchage est prévue pour évaporer l'eau du produit de colmatage. Ainsi, la couche de diffusion comporte une perméabilité, ou porosité, dont la valeur varie localement. Dans au moins une zone Z,, la valeur locale de la perméabilité ou de la porosité 5 est inférieure à la valeur moyenne de la perméabilité ou de la porosité hors de cette zone Z,. Des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits. Différentes variantes et modifications apparaîtront à l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'une distribution spatiale (1(xf,y) d'un paramètre d'intérêt (k) représentatif d'une perméabilité d'une couche de diffusion d'au moins une électrode d'une cellule électrochimique, ladite cellule comportant deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre deux plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, au moins une électrode comportant une couche de diffusion adaptée à assurer la diffusion d'espèce réactive jusqu'à l'électrolyte, ledit procédé comprenant les étapes dans lesquelles : i) on définit (110; 210) une cellule électrochimique au sein de laquelle le paramètre d'intérêt (k) est réparti spatialement selon une distribution initiale (14,y) ; ii) on définit (120 ; 220) une distribution spatiale (1',y) d'une température de consigne (r) au sein de la cellule en fonctionnement ; iii) on obtient (130 ; 230) une distribution spatiale (1;1(:y ; K,y) d'une première grandeur thermique représentative de la température (r) ou de l'évacuation de la chaleur (Dr) au sein de la cellule en fonctionnement ; iv) on estime (140; 240) la distribution spatiale (Ar,3, ; 1:gc,y) d'une seconde grandeur thermique (Ar ; Qe) à partir de ladite distribution spatiale (1'3y) de la température de consigne (r) et de ladite distribution spatiale (rcly ; K,y) de la première grandeur thermique (Tr; Dr) ; v) on détermine (150; 250) une distribution spatiale (14,,y) du paramètre d'intérêt (k) en fonction de la distribution spatiale (AT'e,3, ; Qe',y) de la seconde grandeur thermique (Ar ; Qe). 2. Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel la première grandeur thermique est une température locale effective (r) mesurée au sein de la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique est une grandeur (ATe) représentative d'un écart local entre la température effective (r) et la température de consigne (r). 3041478 27 3. Procédé de détermination selon la revendication 2, dans lequel l'étape v) comporte : a) une sous-étape de calcul d'une distribution spatiale d'un coefficient correcteur à partir de la distribution spatiale (AT'e,y) de la seconde grandeur thermique (4Te) ; b) une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale (1(xf,y) du 5 paramètre d'intérêt (k) par corrélation de la distribution spatiale initiale (14,y) du paramètre d'intérêt (k) avec la distribution spatiale du coefficient correcteur. 4. Procédé de détermination selon la revendication 2, dans lequel l'étape v) comporte : a) une sous-étape dans laquelle on identifie au moins une zone Z, de la cellule où la seconde grandeur thermique (4Te) présente une valeur locale estimée supérieure 10 à une valeur seuil prédéterminée ; b) une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale (14,,y) du paramètre d'intérêt (k) par modification de la distribution spatiale initiale (14,y) dans la zone Z, identifiée, en fonction de la valeur locale estimée de la seconde grandeur thermique (4Te) dans cette zone. 15 5. Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel la première grandeur thermique est représentative de l'évacuation locale (Dr) de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique est représentative de la production locale de chaleur (Qe) par la cellule en fonctionnement. 6. Procédé de détermination selon la revendication 5, dans lequel la première grandeur 20 thermique est le débit local effectif (Dr) mesuré d'un fluide caloporteur circulant dans un circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire de la cellule, et la seconde grandeur thermique est le flux local de chaleur (Qe) produite par la cellule en fonctionnement. 7. Procédé de détermination selon la revendication 6, dans lequel l'étape v) comporte : a) une première sous-étape dans laquelle on estime une distribution spatiale de la 25 densité d'un signal électrique (le) produit par la cellule en fonctionnement, à partir de ladite distribution spatiale estimée du flux de chaleur produite (Qe), et 3041478 28 b) une deuxième sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale du paramètre d'intérêt (k) à partir de ladite distribution spatiale de la densité du signal électrique (le). 8. Procédé de réalisation d'une électrode de cellule électrochimique, comportant les 5 étapes dans lesquelles : i) on considère une cellule électrochimique de référence comportant deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre deux plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, au moins une électrode 10 comportant une couche de diffusion adaptée à assurer la diffusion d'espèce réactive jusqu'à l'électrolyte, la couche de diffusion présentant un paramètre d'intérêt représentatif d'une perméabilité (k) répartie spatialement selon une distribution initiale (14,y); ii) on détermine, par le procédé (100 ; 200) selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, une distribution spatiale (1(xf,y) du paramètre de perméabilité (k) ; iii) on réalise (160 ; 260) ladite électrode de sorte que le paramètre de perméabilité (k) de la couche de diffusion de celle-ci présente la distribution spatiale (1(xf,y) déterminée. 9. Procédé de réalisation selon la revendication 8, dans lequel l'étape de réalisation de 20 ladite électrode comporte le dépôt d'un produit de colmatage dans au moins une zone (Z,) de la couche de diffusion préalablement identifiées à partir de ladite distribution spatiale déterminée (1(xf,y) du paramètre de perméabilité (k). 10. Procédé de réalisation selon la revendication 9, dans lequel le produit de colmatage déposé est adapté à diminuer une porosité de la couche de diffusion dans ladite zone (Z,). 25 11. Procédé de réalisation selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le produit de colmatage est déposé par sérigraphie au moyen d'un écran de sérigraphie comportant une pluralité d'ouvertures obturées hors de ladite zone (Z,). 3041478 29 12. Electrode de cellule électrochimique comportant une couche de diffusion (21) et une couche active (22) située sur une première face de la couche de diffusion (21), la couche de diffusion étant adaptée à assurer la diffusion fluidique entre la couche active (22) et une seconde face opposée à la première, caractérisée en ce qu'elle présente un paramètre 5 représentatif d'une perméabilité de la couche de diffusion (21) qui présente une valeur locale variable sur la surface de l'électrode. 13. Electrode selon la revendication 12, le paramètre représentatif de la perméabilité de la couche de diffusion (21) étant la porosité de celle-ci, la couche de diffusion (21) présentant une valeur locale de porosité dans au moins une zone (Z,) de la couche (21) 10 inférieure à la valeur moyenne de la porosité hors de ladite zone. 14. Electrode selon la revendication 12 ou 13, la couche de diffusion (21) comportant un produit de colmatage dans au moins une zone (Z,) de la couche (21), adapté à diminuer localement la porosité de la couche (21).