Brevet FR3041482A1 — publié le 20170324

DETERMINATION D'UNE DISTRIBUTION SPATIALE D'UN PARAMETRE D'EVACUATION THERMIQUE D'UNE 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 l'évacuation locale de chaleur au sein de la cellule électrochimique permettant par exemple d'homogénéiser la distribution spatiale de température de la cellule en fonctionnement, ainsi que celui des procédés de réalisation d'une plaque bipolaire 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, et 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 sous forme d'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, ce qui nécessite d'apporter les espèces réactives, d'évacuer les produits et les espèces non réactives ainsi que la chaleur produite. 3041482 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 est un réseau de canaux parallèles entre eux adaptés à amener l'espèce réactive 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 lors de la réaction par la cellule. 10 Le document FR2976732 décrit une cellule électrochimique réalisée de manière à 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 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 15 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 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 20 à compenser la diminution de la pression partielle d'oxygène. Cependant, il reste à améliorer encore l'homogénéisation de la distribution spatiale de la température effective de la cellule électrochimique, de manière à préserver la durée de vie de la cellule en limitant la cinétique des réactions de dégradations des différents éléments de la cellules et en réduisant les contraintes mécaniques d'origine thermique susceptibles 25 de fragiliser la tenue mécanique des éléments de la cellule. 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 3041482 3 distribution spatiale d'un paramètre représentatif d'une évacuation locale de chaleur d'une 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 5 d'un paramètre d'intérêt représentatif d'une évacuation de chaleur au sein d'une plaque bipolaire d'une cellule électrochimique, ladite cellule comportant deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre des plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, comprenant les étapes dans lesquelles : 10 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 ; on obtient une distribution spatiale d'une première grandeur thermique 15 représentative de la température ou d'une production d'énergie thermique 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 spatiale de la première grandeur thermique ; 20 on détermine une distribution spatiale du paramètre d'intérêt en fonction de la distribution spatiale de la seconde grandeur thermique. De préférence, le paramètre d'intérêt est une résistance hydraulique ou un coefficient géométrique de pertes de charge singulière au sein d'un circuit de refroidissement d'au moins l'une des plaques bipolaires dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur. 25 De préférence, la première grandeur thermique est une température locale effective mesurée au sein de la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique est une grandeur de comparaison représentative d'un écart local entre la température effective et la température de consigne. De préférence, l'étape v) comporte : 3041482 4 une sous-étape dans laquelle on identifie au moins une zone 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 sa valeur initiale dans au moins une zone Zj spatialement distincte de la zone Zi préalablement identifiée, de manière à augmenter la valeur d'un paramètre représentatif du débit d'un fluide caloporteur dans la zone Zi. De préférence, le circuit de refroidissement comportant une pluralité de conduits dans 10 lesquels le fluide caloporteur est destiné à s'écouler, l'étape v) comporte : 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, et on identifie le ou lesdits conduits traversant la zone Zi identifiée ; 15 une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale du paramètre d'intérêt par modification de sa valeur initiale dans au moins un conduit ne traversant pas la zone Zi préalablement identifiée, de manière à augmenter la valeur d'un paramètre représentatif du débit d'un fluide caloporteur dans le ou lesdits conduits traversant ladite zone Zi. 20 De préférence, la première grandeur thermique est représentative d'une production d'énergie thermique au sein de la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique est représentative d'un débit d'un fluide caloporteur dans un circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire de la cellule. De préférence, lors de l'étape iv), on estime la distribution spatiale du débit du fluide 25 caloporteur permettant d'évacuer ladite chaleur produite selon la distribution spatiale de manière à obtenir ladite distribution spatiale de la température de consigne. De préférence, lors de l'étape v), on détermine la distribution spatiale du paramètre d'intérêt de manière à ce que le débit du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement présente la distribution spatiale préalablement estimée. 3041482 5 L'invention porte également sur un procédé de réalisation d'une plaque bipolaire de cellule électrochimique, comportant les étapes dans lesquelles : on considère une cellule électrochimique de référence comportant deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre des plaques 5 bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement par un circuit de refroidissement dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur, le circuit de refroidissement présentant un paramètre d'intérêt, représentatif une résistance hydraulique ou un coefficient géométrique de pertes de charge singulières, réparti 10 spatialement selon une distribution initiale ; on détermine, par le procédé selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes, une distribution spatiale du paramètre d'intérêt ; on réalise ladite plaque bipolaire de sorte que le paramètre d'intérêt présente la distribution spatiale déterminée. 15 De préférence, on ajoute un insert dans au moins un conduit du circuit de refroidissement, ledit insert présentant une épaisseur transversale à un axe longitudinal dudit conduit adapté à augmenter localement la résistance hydraulique du conduit. De préférence, on ajoute un insert dans au moins un conduit du circuit de refroidissement, ledit insert étant formé d'au moins une portion de plaque d'épaisseur sensiblement 20 constante, comportant au moins un bossage adapté à former localement une perte de charge singulière.. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la 25 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 lesquels : 3041482 6 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 Q et la distribution spatiale d'évacuation de chaleur P de laquelle résulte la distribution spatiale de 5 température effective T de la cellule électrochimique en fonctionnement ; la figure 2 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale de la résistance hydraulique d'un circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire d'une cellule électrochimique selon un premier mode de réalisation ; la figure 3 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale 10 de la résistance hydraulique d'un circuit de refroidissement d'une 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 Q!;i, un terme d'évacuation locale de chaleur Dr , et une température locale de consigne Tic,i ; 15 la figure 5a illustre de manière partielle et en coupe transversale une plaque bipolaire de référence comportant un circuit de refroidissement, la figure 5b est une vue similaire à celle de la figure 5a dans laquelle la plaque bipolaire comporte des inserts permettant d'augmenter la résistance hydraulique locale, et la figure 5c est une vue en coupe longitudinale d'un insert selon une variante permettant de générer des pertes de charge 20 singulière ; et la figure 6 illustre un exemple de débit dans des conduits d'un circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire de référence (trait pointillé) ou d'une plaque bipolaire muni d'inserts (trait plein). 25 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. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l'échelle, de manière à privilégier la clarté des figures. 3041482 7 On décrira différents modes de réalisation et variante en référence à une pile à 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 5 fonctionnant à basse température, c'est-à-dire à une température inférieure à 250°C, ainsi qu'aux électrolyseurs électrochimiques. 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 10 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 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. Chaque électrode 10, 20 comporte une couche de diffusion 11, 21 (GDL, pour Gas Diffusion 15 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 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 20 circuit de distribution. Les couches actives 12, 22 sont le lieu des réactions électrochimiques. Elles comportent des matériaux adaptés à permettre les réactions d'oxydation et de réduction aux interfaces respectives de l'anode et la cathode avec la membrane. Plus précisément, elles comportent chacune un ionomère assurant la conductivité protonique, par exemple du Nafion, un catalyseur pour générer la réaction 25 électrochimique, par exemple du platine, et un support électriquement conducteur, par exemple une matrice carbonée. 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, 3041482 8 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 de manière à permettre l'écoulement d'un fluide caloporteur sans que celui-ci ne vienne au contact des électrodes. D'autres technologies de plaque bipolaire peuvent 5 être utilisées, par exemple les plaques réalisées en matériau composite chargé par exemple de graphite, où les bossages sont réalisés par moulage. Le circuit de refroidissement est donc formé d'un réseau de conduits dont le dimensionnement et l'orientation, et éventuellement l'interconnexion des conduits, dépendent à la fois de ceux des canaux du circuit de distribution du carburant et de ceux 10 des canaux du circuit de distribution du comburant. Les conduits sont sensiblement parallèles entre eux et s'étendent entre une entrée et une sortie du circuit de refroidissement. Ils peuvent être fluidiquement indépendants les uns des autres ou être connectés les uns aux autres, de sorte que le fluide circulant dans le circuit de refroidissement peut ou non rester confiné dans chacun des conduits. 15 Chaque conduit présente des propriétés géométriques locales qui peuvent induire une perte de charge singulière ou une modification de la résistance hydraulique, ce qui peut modifier le débit du fluide caloporteur dans le conduit. A titre d'exemple, ces propriétés géométriques locales peuvent être une variation de la section de passage du fluide, voire un changement d'orientation du conduit (par exemple un coude). On peut ainsi définir : 20 un coefficient géométrique local '' de perte de charge singulière, tel que 4Ps z-,' ''.v2/2g, où 4Ps est la perte de charge singulière, v la vitesse incidente du fluide et g la constante de gravité. La valeur du coefficient géométrique '' dépend de la nature de la modification locale de l'écoulement du fluide. une résistance hydraulique locale Rhxy d'un conduit, qui correspond au rapport 25 entre la différence de pression entre l'entrée et la sortie du conduit sur le débit volumique du fluide caloporteur. Elle est liée au diamètre hydraulique local selon la relation : Rhxy oc 1/dhxy4, le diamètre hydraulique local dhxy étant défini comme le rapport entre l'aire de la section de passage du fluide caloporteur sur le périmètre de la section de passage. 3041482 9 Ainsi, une modification locale de l'orientation du conduit et une variation du diamètre hydraulique peuvent entraîner la formation d'une perte de charge singulière et/ou une variation de la résistance hydraulique, ce qui se traduit par une modification du débit du fluide caloporteur dans le conduit de refroidissement. Le débit volumique de fluide 5 caloporteur n'est donc pas homogène au sein du circuit de refroidissement, ce qui se traduit par des inhomogénéités dans la distribution spatiale de la puissance calorifique évacuée localement par le fluide caloporteur. La figure lb représente schématiquement la distribution spatiale de température Txy de la 10 cellule électrochimique comme résultant d'une relation de corrélation entre : - la distribution spatiale d'une grandeur représentative de la production de chaleur par la cellule, par exemple le flux de chaleur produite localement Qxy, et - la distribution spatiale d'une grandeur représentative de l'évacuation de la chaleur produite, par exemple la puissance calorifique Pxy reçue localement et évacuée par 15 le fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement. Aussi, contrairement à l'enseignement de la demande FR2976732 cité précédemment, homogénéiser la distribution de production de chaleur Qxy et donc celle de l'échauffement de la cellule ne peut suffire à obtenir l'homogénéisation de la distribution de température Txy de la cellule. En effet, il importe de tenir compte à la fois de la présence d'éventuelles 20 inhomogénéités locales dans le terme Qxy de production de chaleur ainsi que de la présence d'éventuelles inhomogénéités locales dans le terme Pxy d'évacuation de chaleur. En effet, la production locale de chaleur, ou plus précisément le flux local de chaleur produite Qu, est directement proportionnelle à la production locale d'énergie électrique, et plus précisément à la densité locale de courant lx,y, comme l'exprime la relation entre les 25 distributions spatiales respectives : Qx,y = lx,y (4H/2F - Ux,y) (1) 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 3041482 10 considérées comme quasiment homogènes en tout point de la cellule. Ainsi, la production de chaleur est impactée par toute inhomogénéité qui provient des paramètres fluidiques (dimensionnement des circuits de distribution des espèces réactives...), électrochimiques (propriétés locales des électrodes et de la membrane...), mais également électriques 5 (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. Par ailleurs, comme mentionné précédemment, la puissance calorifique Pxy reçue et évacuée localement par le fluide caloporteur peut également présenter des 10 inhomogénéités locales qui proviennent des inhomogénéités de débit dans le circuit de refroidissement, comme l'exprime la relation : P = D c 61' (2) px,y x,y - p - x,y où Dx,y est le débit volumique local du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement, cp est la capacité calorifique volumique du fluide caloporteur, et 6-fx,y est une variation 15 locale de température du fluide caloporteur au sein du circuit de refroidissement. Dans le cadre de l'invention, on cherche à déterminer la distribution spatiale d'un paramètre d'intérêt représentatif de l'évacuation locale d'énergie thermique pour que la distribution spatiale de la température effective de la cellule en fonctionnement 20 corresponde à celle d'une température de consigne, tout en tenant compte de la distribution spatiale d'un paramètre représentatif de la production effective d'énergie thermique au sein de la cellule électrochimique. Par paramètre d'intérêt représentatif de l'évacuation locale de chaleur, on entend un paramètre dont la valeur traduit la capacité de la cellule, et plus précisément du circuit de 25 refroidissement d'au moins une plaque bipolaire de la cellule, à évacuer localement la chaleur produite. Il peut ainsi s'agir de la puissance calorifique Px,y reçue localement par le fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement, du débit local Dx,y du fluide caloporteur, et, de préférence, de la résistance hydraulique locale Rhx,y du circuit de 3041482 11 refroidissement ou d'un paramètre équivalent (tel que le diamètre hydraulique local), ou encore du coefficient géométrique local )('1 de perte de charge singulière. Par paramètre représentatif de la production d'énergie thermique, on entend un paramètre dont la valeur influe localement sur le flux de chaleur produite Q. Il s'agit ici 5 en particulier de tout paramètre qui influe sur la densité locale de courant lx,y. Il peut s'agir de la résistance électrique Rex,y de la cellule qui dépend notamment de la résistivité des différents éléments de la cellule (plaques bipolaires, couches de diffusion, couches actives, membrane) et de la résistance électrique de contact entre chacun de ces éléments. Il peut également s'agir de la charge Cx,y (ou taux de charge, ou masse surfacique) en catalyseur 10 de la couche active dans la mesure où elle influe directement sur la densité locale de courant lx,y, ou encore de la perméabilité kx,y de la couche de diffusion des électrodes qui détermine la quantité d'espèce réactive susceptible de diffuser localement jusqu'à la couche active. Par température de la cellule, on entend la température locale, c'est-à-dire la distribution 15 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 circuit de refroidissement. La température effective de la cellule est la distribution spatiale de température de la cellule en fonctionnement, au point de polarisation définie par la tension de la cellule Utot et la 20 densité totale de courant Itot, c'est-à-dire la densité locale de courant lx,y intégrée sur toute la surface de la cellule. Enfin, 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 cellule, au niveau de la zone dite active correspondant à l'étendue surfacique des couches 25 actives des électrodes. Ainsi, la cellule électrochimique dont le paramètre d'intérêt représentatif de l'évacuation locale de chaleur est réparti spatialement selon la distribution ainsi déterminée présente une température effective, ou température lors du fonctionnement de la cellule, sensiblement identique à la température de consigne. Cette température de consigne 3041482 12 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 constant. Par homogène en gradient, on entend que le gradient local de température est sensiblement constant. Ainsi, la cellule ne présente avantageusement pas 5 de zones de sur-température, également appelées points chauds, qui d'une part 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 présente un 10 pic de température ou un pic de gradient de température. Plus précisément, un 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 1,1 à 3 voire davantage, et est de préférence de l'ordre de 1,5. A titre 15 d'exemple, pour une température de 77°C à l'entrée du circuit de refroidissement 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 20 du paramètre d'intérêt représentatif de l'évacuation locale de chaleur, selon un premier mode de réalisation. Dans cet exemple, le paramètre d'intérêt est la résistance hydraulique locale Rhxy du circuit de refroidissement d'au moins l'une des plaques bipolaires de la cellule électrochimique, dont la valeur influe directement sur le débit local du fluide caloporteur dans les conduits de refroidissement et donc sur la puissance calorifique locale 25 reçue puis évacuée par le fluide caloporteur. De manière alternative et éventuellement complémentaire, le paramètre d'intérêt peut être le coefficient géométrique local '' de perte de charge singulière. La valeur de la résistance hydraulique locale Rhxy modifie le débit local Dxy dans le cas où les conduits sont interconnectés, ou le débit moyen Dk le long du conduit k considéré dans 3041482 13 le cas où les conduits ne sont pas interconnectés. Dans les deux situations, une modification locale du débit dans une zone déterminée du circuit de refroidissement induit, par le principe de conservation de la masse (exprimée par l'équation de continuité en mécanique des fluides), une variation du débit dans les autres zones du circuit. 5 Selon ce premier mode de réalisation 100, on détermine une distribution spatiale optimisée Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh à partir de l'estimation de la distribution spatiale AT'e,3, d'une grandeur thermique 4Te de comparaison entre une température effective r de la cellule en fonctionnement dans laquelle la résistance hydraulique est répartie selon une distribution initiale Rlui,y donnée, et une température de consigne r 10 prédéterminée. On est alors en mesure de réaliser une plaque bipolaire dont la résistance hydraulique du circuit de refroidissement présente la distribution optimisée Rhxf,y, de manière à ce que la température effective r de la cellule ainsi modifiée soit sensiblement égale à la température de consigne r. Lors d'une première étape 110, on définit une cellule électrochimique de référence dont 15 l'une des plaques bipolaires comporte un circuit de refroidissement au sein duquel la résistance hydraulique Rh est répartie spatialement selon une distribution initiale Rlui,y. La cellule présente une structure identique ou similaire à celle décrite en référence à la figure 1. La distribution initiale Rg,y de la résistance hydraulique peut présenter des inhomogénéités locales et ainsi induire des variations de débit du fluide caloporteur. 20 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 caloporteur au sein du circuit de refroidissement, la distribution de cette température 25 dépendant alors notamment des valeurs en entrée Te et en sortie Tsc du fluide caloporteur dans le 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 thermique Pth à évacuer, celle-ci correspondant à la puissance électrique Pe = Itot.Utot délivrée par la cellule en fonctionnement. La puissance thermique Pth est 3041482 14 estimée à partir du flux local de chaleur produite Clx,y intégrée sur toute la surface de la zone active obtenu à partir de la relation (1). L'estimation de la température de sortie Tsc peut ensuite être obtenue à partir de la relation (2) étendue à l'ensemble de la zone active : Pth = ff Qx,ydxdy = Dtot- cp- (Tsc - ln (3) 5 où Drot est le débit moyen total du fluide caloporteur circulant dans le circuit de refroidissement. On peut ensuite définir la distribution spatiale l''cy 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''cy étant avantageusement homogène en gradient, c'est-à-dire que le gradient local de température de consigne est 10 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 fonctionne dans les mêmes conditions opératoires que celles considérées à 15 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 plaque invasive 20 insérée entre deux plaques bipolaires et adaptée à mesurer une distribution spatiale de température. La distribution l'xily 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 d'Inoue et al., Numerical analysis of relative humidity distribution in polymer electrolyte fuel cell stock including cooling water, J. Power Sources 25 162 (2006) 81-93. La distribution Txr3, de la température effective r obtenue par mesure expérimentale ou numérique prend ainsi en compte les inhomogénéités locales du flux effectif de chaleur produite qui dépend de la densité locale de courant, ainsi que les inhomogénéités locales 3041482 15 de l'évacuation effective 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 de comparaison 4Te représentative d'un écart local entre la température 5 effective Tr et la température de consigne Tc. L'estimation de cette grandeur de comparaison local 4Te est calculée à partir de la distribution spatiale T'cy de la température de consigne r définie lors de l'étape 120 et de la distribution spatiale TXy de la température effective Tr 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 10 rapport entre ces valeurs, ou équivalent. On considère ici la différence termes à termes entre les distributions de la température effective et de la température de consigne : AT'e,3, = - Lors d'une étape 150, on détermine une distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh en fonction de la distribution spatiale AT'e,3, de la grandeur de comparaison 15 4Te. Dans un premier temps, on identifie tout d'abord au moins une zone Z, de la cellule dans laquelle la grandeur de comparaison 4Te présente une valeur supérieure ou égale à une valeur seuil prédéterminée, la valeur seuil étant par exemple représentative d'un point chaud. 20 Dans un second temps, selon une première variante où les conduits de refroidissement sont interconnectés, on détermine la distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh en identifiant au moins une zone Zj, spatialement distinctes de la zone Z,, dans laquelle on attribue une valeur locale de résistance hydraulique supérieure à la valeur locale initiale, de sorte que le débit dans la zone Z, de point chaud présente une nouvelle 25 valeur locale supérieure à sa valeur initiale, en vertu du principe de conservation de la masse. Selon une autre variante où les conduits de refroidissement ne sont pas interconnectés, on détermine la distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh en identifiant au 3041482 16 moins un conduit k, ne traversant pas la zone Z, identifiée, et on lui attribue une valeur de résistance hydraulique supérieure à sa valeur initiale de sorte que le débit dans le ou les conduits k, traversant la zone Z, de point chaud présente une nouvelle valeur locale supérieure à sa valeur initiale, en vertu du principe de conservation de la masse. 5 Ces deux variantes se distinguent l'une de l'autre dans le sens où, dans le cas où les conduits sont interconnectés, le débit dans le circuit de refroidissement s'apparente au débit dans un milieu poreux où les pores sont interconnectés. Une détermination de la localisation spatiale de la modification de la résistance hydraulique est donc nécessaire. Au contraire, dans le cas où les conduits ne sont pas interconnectés, le débit dans chaque conduit dépend 10 essentiellement de la résistance hydraulique de celui-ci, et non pas de la localisation spatiale de la modification de la résistance hydraulique. Ainsi, la puissance calorifique Pz, évacuée dans la zone Z, est augmentée, ce qui contribue à diminuer l'écart, dans cette zone, entre la température effective et la température de consigne, et donc à atténuer voire supprimer le point chaud. La détermination de la 15 distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh est effectuée par une étude paramétrique, par exemple au moyen d'une technique de type PIV (Particle Image Velocimetry, en anglais), ou par simulation inverse itérative, par exemple au moyen d'un logiciel de simulation d'écoulement tels que FLUENT ou COMSOL. Concrètement, on modifie la valeur locale de la résistance hydraulique au sein du circuit de refroidissement 20 et on mesure le débit local correspondant. On réitère cette opération jusqu'à ce que l'écart AT'e,3, soit minimisé. La minimisation de cet écart peut être effectuée à l'aide d'algorithmes classiques d'optimisation, tels que, par exemple, la minimisation par descente de gradient. De manière avantageuse, on détermine la distribution sans modifier les propriétés d'écoulement dans les circuits de distribution d'espèces réactives. Pour cela, on 25 n'augmente pas le diamètre hydraulique des conduits de refroidissement, mais on augmente la résistance hydraulique (ou le coefficient géométrique local) au sein du circuit de refroidissement, lors de l'étude paramétrique ou de l'étude par simulation numérique. On obtient ainsi une distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh du circuit de refroidissement de la plaque bipolaire de la cellule électrochimique. On est alors en 3041482 17 mesure de modifier la distribution initiale Rlui,y de la résistance hydraulique Rh du circuit de refroidissement de la plaque bipolaire de la cellule de référence pour qu'elle présente la nouvelle distribution déterminée lors de l'étape 150, ou de réaliser une plaque bipolaire dont le circuit de refroidissement présente la distribution spatiale Rhxf,y de la résistance 5 hydraulique Rh. La cellule comportant une telle plaque bipolaire ainsi optimisée présente alors, en fonctionnement, une température effective r dont la distribution spatiale est sensiblement égale à celle de la température de consigne r. Dans la mesure où la distribution de la température de consigne est avantageusement homogène spatialement, la cellule en fonctionnement présente une température effective dont la distribution est 10 également sensiblement homogène, permettant ainsi de préserver la durée de vie de la cellule. La figure 3 est un organigramme d'un procédé de détermination de la distribution spatiale d'un paramètre d'intérêt représentatif de l'évacuation locale de chaleur, selon un 15 deuxième mode de réalisation. Dans cet exemple, le paramètre d'intérêt est la résistance hydraulique du circuit de refroidissement d'au moins l'une des plaques bipolaires de la cellule électrochimique, dont la valeur Rhx,y influe directement sur le débit local du fluide caloporteur et donc sur la puissance calorifique reçue puis évacuée par le fluide caloporteur. De manière alternative et éventuellement complémentaire, le paramètre 20 d'intérêt peut être le coefficient géométrique local '' de perte de charge singulière. Selon ce deuxième mode de réalisation 200, on détermine une distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh à partir de l'estimation de la distribution spatiale d'une grandeur thermique représentative de l'évacuation de chaleur dans la cellule permettant d'obtenir la distribution spatiale d'une température de consigne, tout en tenant compte de 25 la distribution spatiale d'une grandeur thermique représentative de la production effective de chaleur produite par la cellule. On est alors en mesure de réaliser une plaque bipolaire dont la résistance hydraulique du circuit de refroidissement présente la distribution optimisée Rhxf,y, de manière à ce que la température effective r de la cellule ainsi modifiée soit sensiblement égale à la température de consigne r. 3041482 18 Lors d'une première étape 210, on définit une cellule électrochimique de référence dont au moins l'une des plaques bipolaires comporte un circuit de refroidissement au sein duquel la résistance hydraulique Rh est répartie spatialement selon une distribution initiale Rhxi,y. La cellule présente une structure identique ou similaire à celle décrite en référence 5 à la figure 1. La distribution initiale Rhxi,3, de la résistance hydraulique peut présenter des inhomogénéités locales et ainsi induire des variations de débit du fluide caloporteur. 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 10 densité totale de courant Itot pour une tension Utot donnée. Cette étape est similaire ou identique à l'étape 120 décrite précédemment. De manière facultative, il est avantageux de préciser la distribution spatiale l''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 15 distribution correspondant. En effet, la consommation d'espèce réactive au sein de la zone 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 20 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 25 1"'c3, de la température de consigne précisée 7.1"c peut s'écrire, par exemple : TXy = T),37 Ki.( max(c4) - cX,y l (4) 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 3041482 19 ultérieurement être ajustée. La distribution spatiale cxi,y de la concentration ci peut être 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 de l'espèce réactive i sur toute la zone active. Elle peut également être déterminée plus précisément 5 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 concentration de l'espèce réactive. D'autres relations (4) 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 10 distribution spatiale ty 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. Par ailleurs, de manière facultative et éventuellement complémentaire à l'étape de précision de la température de consigne décrite précédemment, il est avantageux de préciser la distribution spatiale l''cy de la température de consigne r en fonction de la 15 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 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 cinétique des réactions électrochimiques. Aussi, pour compenser la variation locale de l'humidité 20 relative, il est avantageux de définir une température de consigne qui compense cette variation locale, par exemple l'engorgement ou l'assèchement local des circuits de distribution, de sorte que la température effective de la cellule en fonctionnement présente une distribution spatiale homogène. Pour cela, la distribution spatiale 1';',cy de la température de consigne précisée 7.1"'c peut s'écrire, par exemple : 25 = + Kg'-[ cpx,3, / (pin ] (5) où cpx,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 3041482 20 (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 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 5 dans une cellule similaire ou identique à la cellule de référence, qui permet de déduire celle de l'humidité relative. D'autres relations (5) peuvent convenir pour préciser la distribution spatiale de la température de consigne à partir de l'évolution spatiale de l'humidité relative On obtient ainsi une distribution spatiale r-Qy 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 10 est améliorée. Lors d'une étape 230, on obtient une distribution spatiale Qr',3, d'une première grandeur thermique représentative de la production locale effective d'énergie thermique Clr par la cellule en fonctionnement. La première grandeur thermique est ici le flux local effectif de chaleur produite par la cellule en fonctionnement, ou une grandeur qui lui est 15 proportionnelle, telle que la densité effective de courant Ir produit par la cellule (cf relation 1). Cette distribution Qrx,3, du flux effectif de chaleur produite Clr 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 au 20 moyen d'une carte S++ telle que mentionnée précédemment qui mesure par exemple la distribution spatiale de la densité de courant Ir ou de toute autre technique adaptée. La distribution Qrx,3, du flux effectif de chaleur produite Clr peut alternativement être obtenue par simulation numérique à partir d'un modèle électrochimique de cellule présentant les mêmes caractéristiques structurelles et fonctionnelles que celles de la cellule de référence, 25 par exemple le modèle décrit dans la publication de Fink & Fouquet 2011 mentionnée précédemment. Lors d'une étape 240, on estime la distribution spatiale 17,''e,y d'une seconde grandeur thermique De, à partir de ladite distribution spatiale T'cy de la température de consigne r définie lors de l'étape 220, et de ladite distribution spatiale Qi;,,3, du flux effectif de chaleur 3041482 21 produite obtenue lors de l'étape 230. La seconde grandeur thermique est représentative de l'évacuation locale de chaleur et correspond ici au débit du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement permettant d'obtenir une puissance calorifique Px,y d'évacuation du flux effectif de chaleur produite Qr. La température effective de la cellule est alors 5 sensiblement égale à la température de consigne r. Pour cela, comme l'illustre la figure 5, on discrétise un modèle du 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 connues : 10 la température locale Tif de consigne (définie à l'étape 220), et le flux local effectif de chaleur produite 1:2!;i (mesuré à l'étape 230), et une grandeur inconnue : - le débit local Dr de fluide caloporteur (à estimer lors de l'étape 240). On calcule ensuite les transferts thermiques et fluidiques entre la maille considérée et les 15 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. Les différences de température au niveau des quatre facettes de la maille (i,j) peuvent être définies de la manière suivante : bTij= - Tici+1 (6-1) 20 8Ti2 = Ti - (6-2) 8Ti3J = Ti j - (6-3) 8TiJ = - (6-4) Les débits du fluide caloporteur au niveau des quatre facettes de la maille (i,j) peuvent être définis par projection du débit à estimer Dr, (ici une donnée vectorielle) sur les vecteurs ex 25 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 = (DieJ. ey + DieJ+1. ey)/2 (7-1) dit = (DieJ. ex + Dte_1 J.e')/2 (7-2) 3041482 22 dit = (Dei. ex + Dte+1 J.ex)/2 (7-3) = (DieJ. ey + Diei_1.ey)/2 (7-4) Par convention, on considère que le débit local d,,, aux facelles de la maille considérée est positif lorsque le fluide entre dans la maille (i,j) et négatif lorsqu'il en sort. 5 On estime enfin le débit Dr du fluide caloporteur à partir de la relation : Qrcy (211:i - EL1clikj.cp.8T,15 (8) On obtient ainsi la distribution spatiale Dr du débit De du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement de la plaque bipolaire et donc celle de la puissance calorifique Px,y évacuée par le fluide calorifique pour que la distribution Txily de température effective Tr 10 corresponde à celle l''cy de la température de consigne r, tout en tenant compte de la distribution 1:2!;i du flux effectif local de chaleur produite CI' au sein de la cellule. Lors d'une étape 250, on détermine la distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh du circuit de refroidissement à partir de la distribution spatiale 17,''e,y du débit De de fluide calorifique estimée lors de l'étape 240. Elle peut être obtenue par étude 15 paramétrique du circuit de refroidissement de la plaque bipolaire, par exemple au moyen d'une technique de type PIV (Particle Image Velocimetry, en anglais) ou de toute autre technique adaptée. La distribution 17,''e,y de débit massique De peut également être obtenue par simulation numérique inverse itérative, à partir d'un logiciel de simulation d'écoulement tels que, par exemple, FLUENT ou COMSOL. Concrètement, on modifie la 20 valeur locale de la résistance hydraulique au sein du circuit de refroidissement et on mesure le débit local correspondant. On réitère cette opération jusqu'à ce que le débit local mesuré soit sensiblement égal à la distribution estimée D'e,y. De manière avantageuse, on détermine la distribution sans modifier les propriétés d'écoulement dans les circuits de distribution d'espèces réactives. Pour cela, on 25 n'augmente pas le diamètre hydraulique des conduits de refroidissement, mais on augmente la résistance hydraulique (ou le coefficient géométrique local) au sein du circuit de refroidissement, lors de l'étude paramétrique ou de l'étude par simulation numérique. 3041482 23 On a ainsi déterminé la distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh du circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire de sorte que la distribution du débit de fluide caloporteur De correspondant se traduise par une puissance calorifique locale évacuée Px,y par le fluide caloporteur permettant à la température effective r de la cellule d'être 5 sensiblement égale à la température de consigne r, tout en tenant compte de la distribution du flux effectif de chaleur produite Cr. au sein de la cellule. Dans la mesure où la température de consigne est avantageusement homogène spatialement, 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. 10 Un procédé de réalisation d'une plaque bipolaire de la cellule électrochimique est maintenant décrit. On considère une cellule électrochimique identique ou similaire à la cellule de référence définie lors des étapes 110 et 210. Elle comporte ainsi deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre deux plaques bipolaires. 15 Chaque plaque bipolaire comporte des circuits de distribution adaptés à amener des espèces réactives aux électrodes et un circuit de refroidissement dans lequel un fluide caloporteur peut circuler pour évacuer la chaleur produite par la cellule en fonctionnement. Le circuit de refroidissement présente une résistance hydraulique Rh répartie spatialement selon une distribution initiale Rlui,y. On détermine, par le procédé 20 décrit précédemment en référence aux figures 2 ou 3, une distribution spatiale Rhxf,y de la résistance hydraulique Rh du circuit de refroidissement de la plaque bipolaire. On réalise ensuite, lors d'une étape 160 (figure 2) ou 260 (figure 3), la plaque bipolaire de sorte que la résistance hydraulique Rh présente la distribution spatiale Rhxf,y déterminée. Comme l'illustrent les figures 5a à 5c, les plaques bipolaires 40 de la cellule électrochimique 25 peuvent être formées de deux parties 42a, 42b, par exemple deux tôles, présentant des bossages obtenus par emboutissage ou moulage, assemblées l'une à l'autre. La figure 5a illustre ainsi une vue partielle en coupe d'une plaque bipolaire 40 où les conduits de refroidissement 53 sont formés par des bossages, et présentent un diamètre hydraulique local dhx,y qui définit une résistance hydraulique locale Rhx,y. 3041482 24 La figure 5b illustre une vue similaire à celle de la figure 5a, où la plaque bipolaire 40 comporte au moins une partie des conduits 53 munis d'un ou plusieurs inserts 60 permettant de diminuer localement le diamètre hydraulique et donc la résistance hydraulique. Les inserts 60 sont ici des éléments qui présentent une épaisseur, dans un 5 plan transversal à l'axe longitudinal des conduits, adaptée à réduire la zone de passage du fluide caloporteur. Ils comportent deux bordures longitudinales 61a, 61b par lesquelles ils sont fixés à la jointure des tôles 42a, 42b de la plaque bipolaire 40. Ce type d'insert 60 peut être inséré dans une zone Zj déterminée comme décrit précédemment en référence au procédé selon le premier mode de réalisation, ou dans un conduit kj déterminé comme 10 décrit précédemment en référence au procédé selon le second mode de réalisation. La figure 5c illustre une vue en coupe selon un axe longitudinal d'un insert 62 selon une variante. Cet insert 62 permet ici de modifier le coefficient géométrique local et donc le débit dans le conduit concerné. L'insert 62 est ici une portion de plaque structurée, par exemple une tôle d'épaisseur sensiblement constante présentant au moins un bossage 63 15 qui s'étend en saillie vis-à-vis d'un plan parallèle au plan de la plaque bipolaire. L'insert 62 est disposé dans au moins une partie des conduits 53 de refroidissement de manière à ce que les bossages 63 soient orientés dans le sens longitudinal des conduits. L'insert 62 ne modifie pas le diamètre hydraulique des conduits 63 qui en sont munis mais introduit des pertes de charge singulières, ce qui entraîne une diminution du débit du fluide caloporteur. 20 Chaque insert 62 peut comporter un ou plusieurs bossages 63, répartis de manière périodique ou non, les bossages étant identiques les uns aux autres ou non, selon la répartition spatiale des pertes de charge singulière à générer dans le conduit de refroidissement. Comme pour l'insert 60, il comporte des bordures latérales 61a, 61b par lesquelles il est fixé à la plaque bipolaire 40, au niveau de la jointure entre les deux tôles 25 62a, 42b. Comme précédemment, l'insert 62 peut être inséré dans une zone Zj déterminée comme décrit précédemment en référence au procédé selon le premier mode de réalisation, ou dans un conduit kj déterminé comme décrit précédemment en référence au procédé selon le second mode de réalisation. 3041482 25 Les inserts 60, 62 peuvent être distincts les uns des autres ou former des zones d'une même tôle s'étendant entre les deux tôles 42a, 42b de la plaque bipolaire 40. Ainsi, par la présence des inserts, le circuit de refroidissement présente une résistance hydraulique Rh (ou un coefficient géométrique répartie selon la distribution spatiale Rhxf,y déterminée par le 5 procédé selon l'invention. La figure 6 illustre un exemple de mesure du débit dans des conduits du circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire (exprimé ici par la vitesse moyenne du fluide dans chaque conduit). La courbe en trait pointillé correspond au débit dans des conduits de refroidissement d'une plaque bipolaire de référence pour laquelle la résistance 10 hydraulique Rh est répartie spatialement suivant une distribution initiale Rlui,y. On remarque que le débit dans les conduits n'est pas homogène dans le sens où certains conduits présentent une vitesse sensiblement nulle alors que d'autres conduits présentent un pic de vitesse de l'ordre de 0,35m/s. Ces inhomogénéités de débit du fluide caloporteur se traduisent par des inhomogénéités de la puissance calorifique évacuée Px,y, ce qui est 15 susceptible de provoquer de fortes inhomogénéités de température effective au sein de la cellule. La courbe en trait plein correspond au débit dans les conduits de la même plaque bipolaire dans laquelle la résistance hydraulique Rh est répartie spatialement suivant la distribution Rhxf,y déterminée par le procédé selon l'invention. Pour cela, des inserts 60 et/ou 62 ont été introduits dans les conduits de refroidissement dans les zones Zj et/ou les 20 conduits kj, comme décrit précédemment. Les fortes inhomogénéités de débit ont été réduites voire supprimées, de sorte que le débit dans le circuit de refroidissement est sensiblement homogène d'un conduit de refroidissement à l'autre. Cela se traduit par une puissance calorifique évacuée Px,y sensiblement homogène, ce qui permet de limiter voire écarter les inhomogénéités de température de la cellule en fonctionnement. 25 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 (Rhxf,y) d'un paramètre d'intérêt (Rh) représentatif d'une évacuation de chaleur au sein d'une plaque bipolaire d'une cellule électrochimique, ladite cellule comportant deux électrodes séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre des plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement, comprenant les étapes dans lesquelles : i) on définit (110; 210) une cellule électrochimique au sein de laquelle le paramètre d'intérêt (Rh) est réparti spatialement selon une distribution initiale (Rlui,y) ; ii) on définit (120 ; 220) une distribution spatiale (1'3y) d'une température de consigne (r) au sein de la cellule en fonctionnement ; iii) on obtient (130 ; 230) une distribution spatiale (1;1(:y ; Qi;,,y) d'une première grandeur thermique représentative de la température (r) ou d'une production d'énergie thermique (Q') au sein de la cellule en fonctionnement ; iv) on estime (140; 240) la distribution spatiale (Ar,3, ; lie,,y) d'une seconde grandeur thermique (Ar ; De) à partir de ladite distribution spatiale (1'3y) de la température de consigne (r) et de ladite distribution spatiale (rcly ; Qi;,,y) de la première grandeur thermique (Tr; Or) ; v) on détermine (150 ; 250) une distribution spatiale (Rny) du paramètre d'intérêt (Rh) en fonction de la distribution spatiale (AT'e,3, ; D'e,y) de la seconde grandeur thermique (Ar ; De). 2. Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel le paramètre d'intérêt est une résistance hydraulique (Rh) ou un coefficient géométrique (i;) de pertes de charge singulière au sein d'un circuit de refroidissement d'au moins l'une des plaques bipolaires dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur. 3041482 27 3. Procédé de détermination selon la revendication 1 ou 2, 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 de comparaison (4-fe) représentative d'un écart local entre la température effective (r) et la température 5 de consigne (r). 4. Procédé de détermination selon la revendication 3, 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 (ATe) présente une valeur locale estimée supérieure à une valeur seuil prédéterminée ; 10 b) une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale (Rny) du paramètre d'intérêt (Rh) par modification de sa valeur initiale (Rlui,y) dans au moins une zone Zj spatialement distincte de la zone Z, préalablement identifiée, de manière à augmenter la valeur d'un paramètre représentatif du débit (D) d'un fluide caloporteur dans la zone Z. 15 5. Procédé de détermination selon la revendication 3 dépendant de la revendication 2, le circuit de refroidissement comportant une pluralité de conduits dans lesquels le fluide caloporteur est destiné à s'écouler, 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 (ATe) présente une valeur locale estimée supérieure 20 à une valeur seuil prédéterminée, et on identifie le ou lesdits conduits traversant la zone Z, identifiée ; b) une sous-étape dans laquelle on détermine la distribution spatiale (Rhxf,y) du paramètre d'intérêt (Rh) par modification de sa valeur initiale (Rlui,y) dans au moins un conduit ne traversant pas la zone Z, préalablement identifiée, de manière à 25 augmenter la valeur d'un paramètre représentatif du débit (D) d'un fluide caloporteur dans le ou lesdits conduits traversant ladite zone Z. 6. Procédé de détermination selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première grandeur thermique est représentative d'une production d'énergie thermique (Q') au sein 3041482 28 de la cellule en fonctionnement, et la seconde grandeur thermique est représentative d'un débit (De) d'un fluide caloporteur dans un circuit de refroidissement d'une plaque bipolaire de la cellule. 7. Procédé de détermination selon la revendication 6, dans lequel, lors de l'étape iv), on 5 estime la distribution spatiale (D,e,,y) du débit (De) du fluide caloporteur permettant d'évacuer ladite chaleur produite (Q') selon la distribution spatiale (Qr',y) de manière à obtenir ladite distribution spatiale (1'3y) de la température de consigne (r). 8. Procédé de détermination selon la revendication 7, dans lequel, lors de l'étape v), on détermine la distribution spatiale (Rhxf,y) du paramètre d'intérêt (Rh) de manière à ce que 10 le débit du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement présente la distribution spatiale (D'e,y) préalablement estimée. 9. Procédé de réalisation d'une plaque bipolaire de cellule électrochimique, comportant les étapes dans lesquelles : - on considère une cellule électrochimique de référence comportant deux électrodes 15 séparées l'une de l'autre par un électrolyte et disposées entre des plaques bipolaires adaptées à amener des espèces réactives aux électrodes et à évacuer de la chaleur produite par la cellule en fonctionnement par un circuit de refroidissement dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur, le circuit de refroidissement présentant un paramètre d'intérêt (Rh), représentatif une 20 résistance hydraulique (Rh) ou un coefficient géométrique (i;) de pertes de charge singulières, réparti spatialement selon une distribution initiale (Rlui,y) ; - on détermine, par le procédé (100 ; 200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, une distribution spatiale (Rny) du paramètre d'intérêt (Rh) ; - on réalise (160; 260) ladite plaque bipolaire de sorte que le paramètre d'intérêt (Rh) 25 présente la distribution spatiale (Rhxf,y) déterminée. 10. Procédé de réalisation d'une plaque bipolaire selon la revendication 9, dans laquelle on ajoute un insert (60) dans au moins un conduit (53) du circuit de refroidissement, ledit 3041482 29 insert (60) présentant une épaisseur transversale à un axe longitudinal dudit conduit adapté à augmenter localement la résistance hydraulique du conduit. 11. Procédé de réalisation d'une plaque bipolaire selon la revendication 9 ou 10, dans laquelle on ajoute un insert (62) dans au moins un conduit (53) du circuit de 5 refroidissement, ledit insert (62) étant formé d'au moins une portion de plaque d'épaisseur sensiblement constante, comportant au moins un bossage (63) adapté à former localement une perte de charge singulière. 10