Brevet FR3053840A1 — publié le 20180112

PILE A COMBUSTIBLE COMPRENANT UN ASSEMBLAGE MEMBRANE/ELECTRODES INCLUANT UNE COUCHE CAPACITIVE L'invention concerne les piles à combustible, et plus particulièrement les 5 piles à combustibles incluant des plaques bipolaires entre lesquelles est disposé un assemblage membrane/électrodes à membrane échangeuse de protons. Les piles à combustible sont notamment envisagées comme source d'énergie pour des véhicules automobiles produits à grande échelle dans le futur ou comme sources d'énergie auxiliaire dans l'aéronautique. Une pile à 10 combustible est un dispositif électrochimique qui convertit de l'énergie chimique directement en énergie électrique. Une pile à combustible comprend un empilement en série de plusieurs cellules. Chaque cellule génère typiquement une tension de l'ordre de 1 Volt, et leur empilement permet de générer une tension d'alimentation d'un niveau plus élevé, par exemple de l'ordre d'une 15 centaine de volts. Parmi les types de piles à combustible connus, on peut notamment citer la pile à combustible à membrane d'échange de protons, dite PEM, fonctionnant à basse température. De telles piles à combustible présentent des propriétés de compacité particulièrement intéressantes. Chaque cellule comprend une 20 membrane électrolytique permettant seulement le passage de protons et non le passage des électrons. La membrane comprend une anode sur une première face et une cathode sur une deuxième face pour former un assemblage membrane/électrodes dit AME. La membrane comporte généralement à sa périphérie deux renforts fixés sur des faces respectives de cette membrane. 25 Au niveau de l'anode, du dihydrogène utilisé comme carburant est ionisé pour produire des protons traversant la membrane. La membrane forme ainsi un conducteur ionique. Les électrons produits par cette réaction migrent vers une plaque d'écoulement, puis traversent un circuit électrique externe à la cellule pour former un courant électrique. Au niveau de la cathode, de l'oxygène est 30 réduit et réagit avec les protons pour former de l'eau. La pile à combustible peut comprendre plusieurs plaques dites bipolaires, par exemple en métal, empilées les unes sur les autres. La membrane est disposée entre deux plaques bipolaires. Les plaques bipolaires peuvent comprendre des canaux et orifices d'écoulement pour guider en continu les 35 réactifs et les produits vers/depuis la membrane. Les plaques bipolaires comprennent aussi des canaux d'écoulement pour guider du liquide de refroidissement évacuant la chaleur produite. Les produits de réaction et les espèces non réactives sont évacués par entraînement par l'écoulement jusqu'à la sortie des réseaux de canaux d'écoulement. Les canaux d'écoulement des 40 différents écoulements sont séparés par l'intermédiaire des plaques bipolaires 3053840 2 notamment. Les plaques bipolaires sont également électriquement conductrices pour collecter des électrons générés au niveau de l'anode. Les plaques bipolaires ont également une fonction mécanique de transmission des efforts de serrage de l'empilement, nécessaire à la qualité du contact électrique. Une conduction électronique est réalisée à travers les plaques bipolaires, une conduction ionique étant obtenue à travers la membrane. Des couches de diffusion gazeuse sont interposées entre les électrodes et les plaques bipolaires et sont en contact avec les plaques bipolaires. Certaines conceptions de plaques bipolaires utilisent des zones d'homogénéisation pour raccorder des collecteurs d'entrée et de sortie aux différents canaux d'écoulement des plaques bipolaires. De telles zones d'homogénéisation sont généralement dépourvues d'électrodes. Les réactifs sont amenés au contact des électrodes à partir de collecteurs d'entrée et les produits sont évacués à partir de collecteurs de sortie connectés aux différents canaux d'écoulement. Les collecteurs d'entrée et les collecteurs de sortie traversent généralement l'épaisseur de l'empilement de part en part. Les piles à combustible sont généralement limitées par un courant maximum de fonctionnement qu'elles peuvent fournir à une charge électrique. Ce courant maximum est un paramètre du dimensionnement de la pile à combustible. Ce paramètre influe ainsi sur l'encombrement, le poids et le coût de la pile à combustible. Selon l'utilisation de la pile à combustible, la gestion de pics d'appels de courant transitoires peut ainsi nécessiter un dimensionnement excessif par rapport au courant moyen d'usage de la pile à combustible. Par ailleurs, certains phénomènes peuvent conduire à la dégradation des performances de la pile à combustible durant son fonctionnement ou du fait de la dégradation irréversible de matériaux formant la cathode. Les cycles d'arrêt/démarrage sont notamment une source de dégradation de l'assemblage membrane/électrodes AME. L'injection d'hydrogène au démarrage combinée à une présence d'air à l'anode induit une division en une zone active et une zone passive. Le fonctionnement est normal dans la zone active. Mais des courants inverses sont générés dans la partie passive, ce qui engendre une corrosion d'un matériau de support de la cathode, en particulier lorsqu'il est en nanomatériau de carbone. Un phénomène similaire se produit à l'arrêt, plus particulièrement si de l'oxygène ou de l'air sont injectés dans la pile à combustible. Pour surmonter une partie de ces problèmes, le document US604848 a proposé l'inclusion d'une capacité dans la pile à combustible, afin de pouvoir notamment fournir un pic de courant transitoire, ou de pouvoir fournir un courant en cas de pénurie de combustible. Ce document décrit l'inclusion d'une combinaison de matériaux spécifique sur les électrodes de l'AME. Un matériau 3053840 3 hydrophobe permet le passage du gaz et est combiné à un matériau hydrophile permettant d'assurer le transport d'eau. Cependant, le chargement en catalyseur est normalement plus élevé au niveau cathodique qu'au niveau anodique : la réaction de réduction de l'oxygène 5 à la cathode est en effet plus difficile à réaliser que la réaction d'oxydation de l'hydrogène à l'anode. On a alors tendance à disposer d'une capacité cathodique plus élevée que la capacité anodique. Lors de la décharge des capacités, les charges présentes à une électrode sont transférées vers l'autre électrode. Les capacités doivent donc 10 être identiques à l'anode et à la cathode pour optimiser l'utilisation de ces capacités. Pour équilibrer les capacités à l'anode et à la cathode, il est alors nécessaire d'accroître la capacité à l'anode, en accroissant par exemple l'épaisseur de sa couche combinant le matériau hydrophile et le matériau hydrophobe. Une telle couche engendre cependant des pertes électriques par 15 augmentation de la résistance de contact. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur une pile à combustible, comprenant : -un assemblage membrane/électrodes incluant une membrane échangeuse de 20 protons, et incluant une anode en contact avec une première face de la membrane, l'assemblage membrane/électrodes comportant une première zone active recouverte par ladite anode, et une première zone de liaison non recouverte par ladite anode ; -des plaques de guidage d'écoulement entre lesquelles l'assemblage 25 membrane/électrodes est disposé, lesdites plaques de guidage d'écoulement étant traversées par au moins un premier collecteur d'écoulement en communication avec ladite anode, ladite première zone de liaison étant disposée entre ledit premier collecteur d'écoulement et la première zone active. L'assemblage membrane/électrodes comporte en outre une première 30 couche capacitive incluant un mélange de carbone présentant une surface spécifique BET au moins égale à 200m2/g et d'un matériau conducteur protonique, disposée sur ladite première zone de liaison. L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes 35 peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. Selon une variante, la pile comprend en outre une couche de diffusion gazeuse positionnée entre ladite anode et une desdites plaques de guidage d'écoulement. 3053 840 4 Selon encore une variante, ladite couche de diffusion gazeuse comporte une partie recouvrant ladite première zone de liaison, cette partie de la couche de diffusion gazeuse incluant ledit mélange de matériau conducteur protonique et de carbone. 5 Selon une autre variante, ladite couche de diffusion gazeuse ne recouvre pas ladite première zone de liaison, ledit mélange de matériau conducteur protonique et de carbone s'étendant en continu entre ladite membrane et une desdites plaque de guidage d'écoulement. Selon encore une autre variante : 10 -l'assemblage membrane/électrodes inclut une cathode en contact avec une deuxième face de la membrane ; -l'assemblage membrane/électrodes comporte une deuxième zone active recouverte par ladite cathode et une deuxième zone de liaison non recouverte par ladite cathode ; 15 -lesdites plaques de guidage d'écoulement sont traversées par au moins un deuxième collecteur d'écoulement en communication avec ladite cathode ; -la deuxième zone de liaison est disposée entre ledit deuxième collecteur d'écoulement et la deuxième zone active ; -l'assemblage membrane/électrodes comporte en outre une deuxième couche 20 capacitive incluant un mélange identique à celui de la première couche capacitive et disposé sur ladite deuxième zone de liaison. Selon une variante, la première couche capacitive présente une épaisseur comprise entre 10 et 150pm. Selon une autre variante, ladite première couche capacitive est 25 dépourvue de catalyseur. Selon encore une variante, ladite première couche capacitive comprend une proportion en poids dudit matériau conducteur protonique comprise entre 20 et 60%, et une proportion en poids dudit carbone comprise entre 40 et 80%. Selon encore une autre variante, ladite première couche capacitive 30 comprend une proportion en poids dudit matériau conducteur protonique comprise entre 35 et 45%, et une proportion en poids dudit carbone comprise entre 45 et 55%. Selon une variante, ledit carbone est du noir de carbone. Selon une autre variante, ladite première couche capacitive présente une 35 capacité surfacique au moins égale à 600mF/cm2. Selon encore une variante, l'assemblage membrane/électrodes comporte une couche de renfort solidarisée à la membrane et entourant ladite première couche capacitive. 3053 840 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un exemple 5 d'empilement d'assemblages membrane/électrodes et de plaques bipolaires pour une pile à combustible; -la figure 2 est une vue en perspective éclatée de plaques bipolaires et d'un assemblage membrane/électrodes destinés à être empilés pour former des collecteurs d'écoulement à travers l'empilement ; 10 -les figures 3 et 4 sont des vues de dessus d'un assemblage membrane/électrodes selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; -la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une pile à combustible incluant un assemblage membrane/électrodes selon la figure 3; -la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une pile à combustible 15 incluant une variante d'assemblage membrane/électrodes ; -la figure 7 est une vue en coupe transversale d'une pile à combustible incluant une autre variante d'assemblage membrane/électrodes ; -la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une pile à combustible selon une déclinaison de la figure 6 ; 20 -la figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'une pile à combustible selon une autre déclinaison de la figure 6. La figure 1 est une vue en perspective éclatée schématique d'un empilement de cellules 11 d'une pile à combustible 1. La pile à combustible 1 25 comprend plusieurs cellules 11 superposées. Les cellules 11 sont du type à membrane échangeuse de protons ou membrane à électrolyte polymère. La pile à combustible 1 comprend une source de carburant 12. La source de carburant 12 alimente ici en dihydrogène une entrée de chaque cellule 11. La pile à combustible 1 comprend également une source de comburant 13. La 30 source de comburant 13 alimente ici en air une entrée de chaque cellule 11, l'oxygène de l'air étant utilisé comme oxydant. Chaque cellule 11 comprend également des canaux d'échappement. Une ou plusieurs cellules 11 présentent également un circuit de refroidissement. Chaque cellule 11 comprend un assemblage membrane/électrodes 14 ou 35 AME 14. Un assemblage membrane/électrodes 14 comprend un électrolyte 2, une anode 31 et une cathode (non illustrée) placées de part et d'autre de l'électrolyte et fixées sur cet électrolyte 2. La couche d'électrolyte 2 forme une membrane semi-perméable permettant une conduction protonique tout en étant imperméable aux gaz présents dans la cellule. La couche d'électrolyte empêche 40 également un passage des électrons entre l'anode 31 et la cathode. 3053840 6 Entre chaque couple d'AME adjacents, une plaque bipolaire 5 est disposée. Chaque plaque bipolaire 5 définit des canaux d'écoulement anodiques et des canaux d'écoulement cathodiques. Des plaques bipolaires 5 définissent également des canaux d'écoulement de liquide de refroidissement entre deux 5 assemblages membrane/électrodes successifs. De façon connue en soi, durant le fonctionnement de la pile à combustible 1, de l'air s'écoule entre une AME et une plaque bipolaire 5, et du dihydrogène s'écoule entre cette AME et une autre plaque bipolaire 5. Au niveau 10 de l'anode, le dihydrogène est ionisé pour produire des protons qui traversent l'AME. Les électrons produits par cette réaction sont collectés par une plaque bipolaire 5. Les électrons produits sont ensuite appliqués sur une charge électrique connectée à la pile à combustible 1 pour former un courant électrique. Au niveau de la cathode, de l'oxygène est réduit et réagit avec les protons pour 15 former de l'eau. Les réactions au niveau de l'anode et de la cathode sont régies comme suit : -p 2H+ + au niveau de l'anode ; ut + 4e + 02 2H20 au niveau de la cathode. 20 Durant son fonctionnement, une cellule de la pile à combustible génère usuellement une tension continue entre l'anode et la cathode de l'ordre de 1V. La figure 2 est une vue en perspective éclatée schématique de deux plaques bipolaires 5 et d'un assemblage membrane/électrodes destinés à être 25 inclus dans l'empilement de la pile à combustible 1. L'empilement des plaques bipolaires 5 et des assemblages membrane/électrodes 14 est destiné à former une pluralité de collecteurs d'écoulement, dont la disposition est illustrée ici uniquement de manière schématique. À cet effet, des orifices respectifs sont ménagés à travers les plaques bipolaires 5 et à travers les assemblages 30 membrane/électrodes 14. Les AME 14 comportent des renforts (non illustrés) à leur périphérie. Les plaques bipolaires 5 comportent ainsi des orifices 591, 593 et 595 au niveau d'une première extrémité, et des orifices 592, 594 et 596 au niveau d'une deuxième extrémité opposée à la première. L'orifice 591 sert par exemple pour 35 former un collecteur d'alimentation en carburant, l'orifice 592 sert par exemple pour former un collecteur d'évacuation de résidus de combustion, l'orifice 594 sert par exemple pour former un collecteur d'alimentation en liquide de refroidissement, l'orifice 593 sert par exemple pour former un collecteur d'évacuation de liquide de refroidissement, l'orifice 596 sert par exemple pour 3053840 7 former un collecteur d'alimentation en comburant, et l'orifice 595 sert par exemple pour former un collecteur d'évacuation d'eau de réaction. Les orifices des plaques bipolaires 5 et des assemblages membrane/électrodes 14 (soit les orifices ménagés dans les renforts non 5 illustrés) sont disposés en vis-à-vis afin de former les différents collecteurs d'écoulement. La figure 3 est une vue de dessus d'un assemblage membrane/électrodes 14 selon un exemple de mode de réalisation de 10 l'invention en l'absence de couche de diffusion gazeuse. La figure 4 est une vue de dessus de l'assemblage membrane/électrodes 14 de la figure 3, muni d'une couche de diffusion gazeuse 63. La figure 5 est une vue en coupe d'une cellule 11 de pile à combustible, incluant un tel assemblage membrane/électrodes 14, au niveau d'un bord latéral d'une zone de liaison. 15 L'assemblage membrane/électrodes 14 inclut la membrane 2, une anode 31 et une cathode (non illustrée) solidarisées de part et d'autre de la membrane 2. La composition et la structure de l'anode 31 et de la cathode sont connues en soi de l'homme du métier et ne seront pas davantage détaillées. L'assemblage membrane/électrodes 14 inclut en outre des renforts 61 et 62. Les renforts 61 et 20 62 sont fixés à la périphérie de faces respectives de la membrane 2. Le renfort 61 comporte ailleurs des orifices 611, 613 et 615 ménagés de côté par rapport à une ouverture médiane non référencée. Les orifices 611, 613 et 615 sont destinés à être positionnés en regard des orifices 591, 593 et 595 des plaques bipolaires 51 et 52 détaillées par la suite. Le renfort 61 comporte 25 des orifices 612, 614 et 616 ménagés à l'opposée des orifices 611, 613 et 615, par rapport à l'ouverture médiane. Les orifices 612, 614 et 616 sont destinés à être positionnés en regard des orifices 592, 594 et 596 des plaques bipolaires 51 et 52. Une couche de diffusion gazeuse 63 est en contact avec l'anode 31 à 30 travers un orifice médian ménagé à travers le renfort 61. Une couche de diffusion gazeuse inférieure (non illustrée) est en contact avec la cathode à travers un orifice médian ménagé à travers le renfort 62. L'anode 31 définit une zone active 21 dans laquelle intervient la réaction électrochimique anodique. Une plaque bipolaire 51 fait face à la couche de 35 diffusion gazeuse 63 et comporte des canaux d'écoulement 511 pour guider un carburant tel que du dihydrogène jusqu'à la zone active 21. Le collecteur 591 est ainsi en communication avec d'autres canaux d'écoulement de la plaque bipolaire 51, ménagés dans la zone active. Une zone de liaison ou zone d'homogénéisation 22 est ménagée entre la zone active 21 et les collecteurs 40 d'écoulement 592, 594 et 596. Une autre zone de liaison ou zone 3053840 8 d'homogénéisation 22 est ménagée entre la zone active 21 et les collecteurs d'écoulement 591, 593 et 595. Une zone de liaison 22 est destinée de façon connue en soi à homogénéiser l'écoulement de carburant entre le collecteur 591 et les canaux d'écoulement anodiques, l'autre zone de liaison 22 étant destinée 5 à homogénéiser l'écoulement anodique de sortie. Les zones de liaison 22 débutent au niveau des extrémités longitudinales de l'anode 31. Une autre plaque bipolaire 52 fait face à la couche de diffusion gazeuse 64 et comporte des canaux d'écoulement pour guider un comburant tel que de l'air jusqu'à la zone active cathodique. La cathode définit une zone active dans 10 laquelle intervient la réaction électrochimique cathodique. Une zone de liaison ou zone d'homogénéisation 24 est ménagée entre la zone active cathodique et les collecteurs d'écoulement 592, 594 et 596, une autre zone de liaison 24 étant ménagée entre la zone active cathodique et les collecteurs d'écoulement 591, 593 et 595. Une zone de liaison 24 est destinée de façon connue en soi à 15 homogénéiser l'écoulement de comburant entre les canaux d'écoulement cathodique et le collecteur 596. L'autre zone de liaison 24 est destinée de façon connue en soi à homogénéiser l'écoulement entre les canaux d'écoulement cathodique et le collecteur de sortie 595. Dans un souci de simplification, les canaux d'écoulement de liquide de 20 refroidissement (optionnels) à travers les plaques bipolaires 51 et 52 ne sont pas illustrés. L'assemblage membrane/électrodes 14 comporte en outre une couche capacitive 71 sur une zone de liaison 22, et une couche capacitive 72 sur une 25 autre zone de liaison 22. Avantageusement, les couches capacitives 71 et 72 occupent la majeure partie de la surface de leur zone de liaison 22 respective, afin d'optimiser la capacité intégrée dans la pile à combustible 1. Les couches capacitives 71 et 72 sont en contact électrique avec la plaque bipolaire 51, de façon à pouvoir se décharger/recharger au besoin. Pour 30 présenter une capacité optimale, les couches capacitives 71 et 72 incluent un mélange de carbone présentant une surface spécifique BET au moins égale à 200 m2/g et d'un matériau conducteur protonique, avantageusement au moins égale à 500m2/g, voire au moins égale à 700m2/g. Un tel carbone présente une haute surface spécifique afin de pouvoir stocker un maximum de charges. Le 35 matériau conducteur protonique est destiné à favoriser le transport des protons jusqu'aux sites de stockage des charges dans le carbone. L'implantation d'une couche capacitive sur une zone de liaison anodique de la membrane 14 permet de réaliser cette couche capacitive sans compromettre la structure et les performances de l'anode 31. 40 3053840 9 Le carbone du mélange pourra par exemple être du noir de carbone distribué sous la référence commerciale Ketjenblack CJ300 par la société Lion Speciality Chemicals, ou le noir de carbone distribué sous la référence commerciale Acetylene Black AB5OX GRIT par la société Chevron Phillips 5 Chemical. Le conducteur protonique du mélange pourra par exemple être un liant conducteur protonique, par exemple du PFSA tel que commercialisés sous les références commerciales Nafion, Aquivion ou Flemion, du PEEK, ou du polyamine. 10 Le mélange des couches capacitives 71 et 72 présente avantageusement une proportion en poids de ce carbone au moins égale à 40%, de préférence au moins égale à 55%. Avantageusement la proportion en poids de ce carbone est au plus égale à 80%, voire au plus égale à 65%. Le mélange des couches capacitives 71 et 72 présente avantageusement une proportion en poids du 15 conducteur protonique au moins égale à 20%, de préférence au moins égale à 35%. Avantageusement la proportion en poids du conducteur protonique est au plus égale à 60%, voire au plus égale à 45%. Dans l'exemple illustré, la couche de diffusion gazeuse 63 comporte des parties 65 débordant longitudinalement de part et d'autre par rapport à la zone 20 réactive 21. Ces parties 65 recouvrent respectivement la couche capacitive 71 et la couche capacitive 72. Les couches capacitives 71 et 72 présentent avantageusement une épaisseur comprises entre 10 et 50nm dans la configuration illustrée aux figures 3 à 5. 25 Les couches capacitives 71 et 72 seront avantageusement dimensionnées pour présenter une capacité surfacique au moins égale à 600m F/cm2. Les couches capacitives 71 et 72 sont avantageusement dépourvues de matériau catalyseur, par exemple dépourvue de tout matériau catalyseur 30 présents dans l'anode 31. L'assemblage membrane/électrodes 14 comporte ici en outre une couche capacitive 73 sur la zone de liaison 24. Avantageusement, une autre couche capacitive recouvre une autre zone de liaison réalisée sur la membrane 2, à 35 l'opposée de la zone de liaison 24 par rapport à la cathode. Avantageusement, ces couches capacitives du côté cathodique occupent la majeure partie de la surface de leur zone de liaison respective, afin d'optimiser la capacité intégrée dans la pile à combustible 1. Afin de présenter un bon équilibrage des couches capacitives du côté 40 anodique et du côté cathodique, les couches capacitives du côté cathodique 3053840 10 présentent avantageusement une même composition, une même épaisseur, et/ou une même géométrie que les couches capacitives du côté anodique. Les couches capacitives anodiques et les couches capacitives cathodiques sont ici superposées. 5 L'électrode 31 et/ou les couches capacitives 71 et 72 peuvent être réalisées par application d'encres sur la membrane 2, par exemple par enduction, sérigraphie ou projection. 10 La figure 6 est une vue en coupe d'une cellule 11 de pile à combustible, incluant une variante d'assemblage membrane/électrodes 14, au niveau d'un bord latéral d'une zone de liaison. L'assemblage membrane/électrodes 14 inclut la même structure de membrane 2, d'anode et de cathode, de renforts 61 et 62 et de plaques bipolaires 51 et 52 que dans la variante de la figure 3. Dans cette 15 variante, les couches de diffusion gazeuse 63 et 64 présentent la même géométrie que dans la variante de la figure 3. Le mélange de carbone et de conducteur protonique est ici inclus dans les parties des couches de diffusion gazeuse 63 et 64 qui recouvrent les zones de liaison. Le mélange peut par exemple être inclus dans les couches de diffusion gazeuse 63 et 64 par 20 imprégnation. Les couches de diffusion gazeuse 63 et 64 n'incluent avantageusement pas le mélange dans leur zone médiane recouvrant leur zone réactive. Selon cette variante, on peut inclure une couche capacitive à l'aplomb d'une zone de liaison, sans accroître l'épaisseur de l'empilement au niveau de 25 cette zone de liaison. La figure 7 est une vue en coupe d'une cellule 11 de pile à combustible, incluant une autre variante d'assemblage membrane/électrodes 14, au niveau d'un bord latéral d'une zone de liaison. L'assemblage membrane/électrodes 14 30 inclut la même structure de membrane 2, d'anode et de cathode, de renforts 61 et 62 et de plaques bipolaires 51 et 52 que dans la variante de la figure 3. Dans cette variante, les couches de diffusion gazeuse 63 et 64 recouvrent respectivement l'anode 31 et la cathode. Dans cette variante, les couches de diffusion gazeuse 63 et 64 ne s'étendent pas jusqu'aux zones de liaison, et ne 35 recouvrent donc pas ces zones de liaison. Le mélange de carbone et de conducteur protonique forme ici une couche, qui s'étend en continu entre la membrane 2 et leur plaque bipolaire respective 51 ou 52. Selon cette variante, on peut éviter de prolonger les couches de diffusion 40 gazeuse jusque dans les zones de liaison. 3053 840 11 La figure 8 est une vue en coupe longitudinale de la partie supérieure d'une cellule 11 selon une autre déclinaison de la variante de la figure 7. Dans cette déclinaison, les couches capacitives 71 et 72 présentent une épaisseur 5 égale à celle de l'anode 31, et donc inférieure à l'épaisseur cumulée de l'anode 31 et de la couche de diffusion gazeuse 63. La plaque bipolaire 51 présente ainsi une zone surélevée en vis-à-vis d'une zone de liaison, afin de compenser cette différence d'épaisseur. La figure 9 est une vue en coupe longitudinale de la partie supérieure 10 d'une cellule 11 selon une déclinaison de la variante de la figure 7. Dans cette déclinaison, les couches capacitives 71 et 72 présentent une épaisseur supérieure à celle de l'anode 31, mais inférieure à l'épaisseur cumulée de l'anode 31 et de la couche de diffusion gazeuse 63. La plaque bipolaire 51 présente ainsi une zone surélevée en vis-à-vis d'une zone de liaison, afin de 15 compenser cette différence d'épaisseur. Bien qu'on ait décrit un mode de réalisation avec des couches capacitives dans les zones de liaison de part et d'autre de l'anode, on peut également envisager de ne réaliser une couche capacitive que dans une zone de liaison 20 d'un côté de l'anode. REVENDICATIONS1. Pile à combustible (1), comprenant : -un assemblage membrane/électrodes (14) incluant une membrane échangeuse de protons (2), et incluant une anode (31) en contact avec une première face de la membrane, l'assemblage membrane/électrodes (14) comportant une première zone active (21) recouverte par ladite anode (31), et une première zone de liaison (22) non recouverte par ladite anode (31) ; -des plaques de guidage d'écoulement (51, 52) entre lesquelles l'assemblage membrane/électrodes (14) est disposé, lesdites plaques de guidage d'écoulement étant traversées par au moins un premier collecteur d'écoulement (591) en communication avec ladite anode, ladite première zone de liaison (22) étant disposée entre ledit premier collecteur d'écoulement (591) et la première zone active; Caractérisée en ce que : -l'assemblage membrane/électrodes (14) comporte en outre une première couche capacitive (71) incluant un mélange de carbone présentant une surface spécifique BET au moins égale à 200m2/g et d'un matériau conducteur protonique, disposée sur ladite première zone de liaison (22). 2. Pile à combustible (1) selon la revendication 1, comprenant en outre une couche de diffusion gazeuse (63) positionnée entre ladite anode (31) et une desdites plaques de guidage d'écoulement (51). 3. Pile à combustible (1) selon la revendication 2, dans laquelle ladite couche de diffusion gazeuse (63) comporte une partie recouvrant ladite première zone de liaison (22), cette partie de la couche de diffusion gazeuse incluant ledit mélange de matériau conducteur protonique et de carbone. 4. Pile à combustible (1) selon la revendication 2, dans laquelle ladite couche de diffusion gazeuse ne recouvre pas ladite première zone de liaison (22), ledit mélange de matériau conducteur protonique et de carbone s'étendant en continu entre ladite membrane (2) et une desdites plaque de guidage d'écoulement. 5. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle : -l'assemblage membrane/électrodes (14) inclut une cathode en contact avec une deuxième face de la membrane (2) ; -l'assemblage membrane/électrodes (14) comporte une deuxième zone active recouverte par ladite cathode et une deuxième zone de liaison (24) non recouverte par ladite cathode ; 3053840 13 -lesdites plaques de guidage d'écoulement sont traversées par au moins un deuxième collecteur d'écoulement (595) en communication avec ladite cathode ; -la deuxième zone de liaison (24) est disposée entre ledit deuxième collecteur d'écoulement (595) et la deuxième zone active ; 5 -l'assemblage membrane/électrodes (14) comporte en outre une deuxième couche capacitive (73) incluant un mélange identique à celui de la première couche capacitive (71) et disposé sur ladite deuxième zone de liaison (24). 6. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, dans laquelle la première couche capacitive (71) présente une épaisseur comprise entre 10 et 150pm. 7. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite première couche capacitive (71) est 15 dépourvue de catalyseur. 8. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite première couche capacitive (71) comprend une proportion en poids dudit matériau conducteur protonique comprise entre 20 20 et 60%, et une proportion en poids dudit carbone comprise entre 40 et 80%. 9. Pile à combustible (1) selon la revendication 8, dans laquelle ladite première couche capacitive (71) comprend une proportion en poids dudit matériau 25 conducteur protonique comprise entre 35 et 45%, et une proportion en poids dudit carbone comprise entre 45 et 55%. 10. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit carbone est du noir de carbone. 30 11. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite première couche capacitive (71) présente une capacité surfacique au moins égale à 600mF/cm2. 35 12. Pile à combustible (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'assemblage membrane/électrodes (14) comporte une couche de renfort (61) solidarisée à la membrane (2) et entourant ladite première couche capacitive (71).