Brevet FR3112656A1 — publié le 20220121

L’invention concerne un dispositif électrochimique (100) comprenant : - un empilement (200) à oxydes solides ; - deux plaques de serrage enserrant l’empilement (200) ; - deux tiges de serrage (60) s’étendant chacune d’un premier orifice (51) vers un deuxième orifice (52), respectivement de la première et de la seconde plaque ; au moins une tige de serrage, comprend, dans son volume, un évidement formant un conduit (80) permettant la distribution ou l’évacuation d’au moins un gaz de l’empilement (200), ledit conduit (80) s’étend de la première vers la deuxième plaque (310) de sorte que la chaleur produite par l’empilement (200) permette, par rayonnement, un échauffement du gaz circulant dans ledit conduit primaire (80), l’évidement étant réalisé de manière à imposer à un gaz susceptible de circuler dans le conduit primaire (80) un parcours d’une longueur supérieure à l’espacement entre les deux plaques de serrage. Figure pour l’abrégé : figure 6. DISPOSITIF ELECTROCHIMIQUE La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs électrochimiques pourvus d’au moins une cellule électrochimique à oxydes solides fonctionnant à haute température. La présente invention concerne notamment un dispositif électrochimique comprenant au moins une cellule électrochimique enserrée entre deux plaques de serrage, maintenue par les tiges de serrages. En particulier, les tiges de serrage comprennent un conduit de circulation de gaz destiné à être distribué au niveau de l’au moins une cellule électrochimique et permettre ainsi une surchauffe ou une préchauffe dudit gaz. Le conduit de circulation, selon la présente invention, est notamment agencé de sorte que le temps de séjour du gaz dans le conduit soit supérieur à l’espacement entre les deux plaques de serrage. Le conduit peut, à cet égard, être de forme hélicoïdale. Un tel agencement permet ainsi d’améliorer l’efficacité de l’échange thermique susceptible d’intervenir entre le gaz et la chaleur produite par l’au moins une cellule électrochimique. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La figure 1 représente un dispositif électrochimique 100 connu de l’état de la technique et décrit dans le document [1] cité à la fin de la description. Le dispositif électrochimique comprend un empilement 200 à oxydes solides fonctionnant à haute température enserré en deux plaques de serrage 300 et 310 pouvant fonctionner soit en mode électrolyseur, soit en mode pile à combustible. Des tiges de serrage, s’étendant entre les deux plaques de serrage, sont par ailleurs mises en œuvre afin de maintenir le serrage de l’empilement par les plaques de serrage. Le dispositif électrochimique 100 est généralement désigné sous l’un ou l’autre des acronymes anglo-saxon « SOEC » (« Solid Oxide Electrolyser Cell ») ou « SOFC » (« Solid Oxide Full Cell ») lorsqu’il fonctionne, respectivement, en mode électrolyseur ou en mode pile à combustible. L’empilement 200, tel qu’illustré à la figure 2, comprend un empilement 200 de cellules électrochimiques élémentaires 210 entre lesquelles viennent s’interposer des interconnecteurs 230 destinés à assurer un contact électrique entre les cellules électrochimiques élémentaires. Ces interconnecteurs comprennent également des canaux permettant l’évacuation et/ou la distribution de gaz au niveau des cellules élémentaires. Chaque cellule électrochimique élémentaire comprend un électrolyte 210e intercalé entre une anode 210a et une cathode 210c. Tout au long de la description de la présente demande, par « anode », « cathode » et « électrolyte », on entend des éléments de forme généralement plane, par exemple sous forme de couche, qui comprennent deux faces principales essentiellement parallèles et reliées par un contour. L’anode et la cathode de chaque cellule électrochimique élémentaire comprennent généralement une couche poreuse, tandis que l’électrolyte forme une couche dense et étanche. Chaque interconnecteur disposé de part et d’autre d’une cellule électrochimique forme, respectivement, avec l’anode un compartiment anodique 230a de distribution et de collecte de gaz, et avec la cathode un compartiment cathodique 230c de distribution et de collecte de gaz. En fonctionnement, l’anode et la cathode sont le siège de réactions électrochimiques, tandis que l’électrolyte permet le transport d’ions de la cathode vers l’anode, ou inversement selon que le dispositif électrochimique fonctionne en mode électrolyseur ou en mode pile à combustible. Ainsi en mode électrolyseur, le compartiment cathodique permet un apport de vapeur d’eau et une évacuation des produits de réduction de l’eau, notamment de l’hydrogène, tandis que le compartiment anodique assure, via un gaz drainant, l’évacuation du dioxygène produit de l’oxydation des ions O 2- migrant de la cathode vers l’anode. Le mécanisme d’électrolyse (mode « SOEC ») de la vapeur d’eau par une cellule électrochimique élémentaire est illustré à la figure 3. Au cours de cette électrolyse, la cellule électrochimique élémentaire est alimentée par un courant circulant de la cathode vers l’anode. La vapeur d’eau distribuée par le compartiment cathodique est alors réduite sous l’effet du courant selon la demi-réaction suivante : [Math 1] 2 H 2 O + 4 e - → 2 H 2 + 2 O 2- . Le dihydrogène produit lors de cette réaction est alors évacué, tandis que les ions O 2- produits lors de cette réduction migrent de la cathode vers l’anode, via l’électrolyte, où ils sont oxydés en dioxygène selon la demi-réaction : [Math 2] 2 O 2- → O 2 + 4 e - . Le dioxygène ainsi formé est quant à lui évacué par le gaz drainant circulant dans le compartiment anodique. L’électrolyse de la vapeur d’eau répond à la réaction suivante : [Math 3] 2 H 2 O → 2 H 2 + O 2 . En mode pile à combustible (« SOFC »), de l’air est injecté dans le compartiment cathodique où l’oxygène se réduit alors en ions O 2- . Ces ions O 2- migrent alors vers l’anode et réagissent avec du dihydrogène circulant dans le compartiment anodique pour former de l’eau. Le fonctionnement en mode pile à combustible permet la production d’un courant électrique. L’optimisation du fonctionnement d’un tel dispositif électrochimique connu de l’état de la technique peut toutefois requérir certaines contraintes. Notamment, il est nécessaire d’avoir une isolation électrique entre deux interconnecteurs successifs sous peine de court-circuiter la cellule électrochimique élémentaire, mais aussi un bon contact électrique et une surface de contact suffisante entre une cellule électrochimique élémentaire et un interconnecteur. La plus faible résistance ohmique possible est alors recherchée entre cellules et interconnecteurs. Celle-ci dépend des matériaux en regard mais également du niveau de serrage de l’empilement. Par ailleurs, il faut disposer d’une étanchéité entre les compartiments anodiques et cathodiques sous peine d’avoir une recombinaison des gaz produits entraînant une baisse de rendement et surtout l’apparition de points chauds endommageant l’empilement. De nouveau, cette étanchéité dépend de la conception des joints et des matériaux utilisés mais également du niveau de serrage de l’empilement. Enfin, il est préférable d’avoir une bonne distribution des gaz à la fois en entrée et en récupération des produits sous peine de perte de rendement, d’inhomogénéité de pression et de température au sein des différentes cellules électrochimiques élémentaires, voire de dégradations rédhibitoires desdites cellules. Il est par ailleurs notable qu’une injection des gaz à haute température, notamment entre 600°C et 1000°C, tant en mode électrolyse qu’en mode pile à combustible, présente un avantage certain. Les gaz entrants et sortants dans l’empilement à oxydes solides à haute température SOEC ou SOFC peuvent être chauffés préalablement à leur injection dans ledit empilement, notamment avec un four tel que représenté à la figure 4. À cet égard, le four 10 comporte des parties froides PF et des parties chaudes PC, ces dernières comprenant la sole de four 11, un tube en boucle 12 pour gérer les entrées et sorties de gaz du dispositif électrochimique. Il existe alors deux techniques principales pour réaliser la surchauffe des gaz d’entrée dans un empilement d’électrolyse à haute température (SOEC) ou de pile à combustible (SOFC). Tel que représenté schématiquement à la figure 4, il est possible de disposer un tube en boucle 12 enroulé au droit des résistances chauffantes du four 10 dans sa partie chaude PC. Les gaz sont alors préalablement chauffés à une température voisine d’environ 500°C en sortie d’échangeurs, et circulent alors dans le tube en boucle 12 afin d’être exposés au rayonnement des résistances chauffantes. Il résulte de cette exposition au rayonnement, une surchauffe des gaz d’une température d’environ 300°C avant que ces derniers ne soient injectés dans l’empilement à oxydes solides. De manière alternative, il est possible de faire passer les gaz par un chauffeur électrique 30 (figure 5) qui comprend une masse inertielle 31 en acier, une résistance chauffante 32 et un tube de conduite des gaz 33 enroulé sur la masse inertielle 31. Un tel chauffeur électrique 30 permet de porter les gaz entrants GE de 20°C à une température d’environ 800°C avant leur introduction (gaz sortants GS) dans l’empilement à oxydes solides. Cependant, ces deux techniques nécessitent l’ajustement de la température des gaz de manière très précise afin d’assurer le bon fonctionnement du dispositif électrochimique. Par ailleurs, la mise en œuvre d’une surchauffe selon le principe exposé à la figure 4 nécessite le recours à un assemblage compliqué du fait de la présence d’enroulements, et notamment un cintrage des tubes en boucle. Les tubes en boucle augmentent d’autant le volume du dispositif, et génèrent en outre des difficultés quant à l’assemblage global du dispositif (passage des amenées de courant, des thermocouples…). De plus, le tube en boucle peut nécessiter un traitement coûteux et long afin d’éviter les pollutions dues à son l’oxydation. La technique mise en œuvre à la figure 5, quant à elle, présente un encombrement qui n’est pas compatible avec la tendance actuelle de proposer des systèmes de plus en plus compacts. Différentes alternatives à ces modes de surchauffe ont donc été proposées. Ces dernières mettent en œuvre, de manière générale, une surchauffe des gaz plus à proximité de l’empilement afin de tirer un meilleur profit de la chaleur produite, et donc rayonnée, par l’empilement 200. Il est ainsi possible, tel que décrit dans le document [2] cité à la fin de la description, de ménager un canal d’échange thermique dans l’une et/ou l’autre des plaques de serrage. Cette configuration permet ainsi d’exposer le gaz circulant dans ledit canal, et avant son injection dans l’empilement 200, à la chaleur susceptible d’être produite par ledit empilement 200. Ce positionnement au plus près de la source chaleur formée par l’empilement confère au dispositif électrochimique une efficacité thermique améliorée. De manière complémentaire ou alternative, et tel que proposé dans le document [3] cité à la fin de la description, des tiges de serrage creuses maintenant les plaques de serrage peuvent également être intégrées aux moyens de circulation des gaz. Ce tiges de serrage, en connexion fluidique avec l’une des plaques de serrage, jouent notamment le rôle d’échangeurs thermiques. En particulier, la chaleur produite par l’empilement 200 permet par rayonnement de surchauffer le gaz circulant dans lesdites tiges, avant son injection au niveau de l’empilement 200. Toutefois, la portion de tige creuse au niveau de laquelle la surchauffe du gaz est effective présente une longueur, dite longueur d’échange, limitée à l’espacement entre les deux plaques de serrage. Cette longueur d’échange est insuffisante pour assurer une surchauffe optimale du gaz. Ainsi, et toujours dans le document [3], il est également proposé de mettre en œuvre des moyens de vrillage, et plus particulièrement un ruban torsadé (« Swirl » selon la terminologie Anglo-Saxonne), afin d’augmenter, pour un débit équivalent (tout en limitant les pertes de charge), le temps de séjour du gaz circulant dans les tiges de serrage. Cette dernière configuration peut toutefois imposer aux tiges de serrage creuses de présenter une section suffisante pour résister au fluage face à la température susceptible d’être imposée par l’empilement électrochimique. Ce fluage est par ailleurs exacerbé par la tension imposée aux tiges de serrage lors d’un serrage de ces dernières à froid. En outre, l’assemblage des « Swirls » dans les tiges de serrage reste compliqué à mettre œuvre. L’invention a pour but de proposer un dispositif électrochimique pour lequel la surchauffe des gaz est améliorée. Notamment, l’invention a pour but de proposer des tiges de serrage permettant une surchauffe des gaz optimisée, et présentant résistance au fluage adaptée à leur mise en œuvre dans un dispositif électrochimique, et plus particulièrement dans le dispositif électrochimique décrit dans le document [1] cité à la fin de la description. L’invention a également pour but de proposer un dispositif électrochimique pourvu de tiges de serrage dont la formation est simplifiée au regard des tiges de serrage connues de l’état de la technique. Les buts de l’invention sont, au moins en partie, atteints par un dispositif électrochimique comprenant : - un empilement à oxydes solides de type SOEC/SOFC fonctionnant à haute température et comprenant au moins une cellule électrochimique élémentaire ; - un système de serrage pourvu de deux plaques de serrage dites, respectivement, première plaque et deuxième plaque, et entre lesquelles est enserré l’empilement, chacune des plaques de serrage comprenant deux faces principales essentiellement parallèles et reliées par une surface latérale, chaque plaque de serrage comprenant en outre au moins deux orifices, dits orifices des serrage ; - au moins deux tiges de serrage qui s’étendent chacune d’un orifice de serrage, dit premier orifice, de la première plaque vers un orifice de serrage, dit deuxième orifice, de la seconde plaque de manière à maintenir le serrage de l’empilement par les plaques de serrage ; au moins une tige de serrage parmi l’au moins deux tiges de serrage, dite tige conduit, comprend, dans son volume, un évidement formant un conduit primaire en liaison fluidique au niveau d’une de ses extrémités, dite première extrémité, avec un conduit secondaire formé dans le volume de la première plaque de serrage, de manière à permettre la distribution d’au moins un gaz dans l’empilement, ledit conduit primaire s’étend de la première vers la deuxième plaque de sorte que la chaleur produite par l’empilement permette, par rayonnement, un échauffement du gaz circulant dans ledit conduit primaire, l’évidement étant réalisé de manière à imposer à un gaz susceptible de circuler dans le conduit primaire un parcours d’une longueur supérieure à l’espacement entre les deux plaques de serrage. Selon un mode de mise en œuvre, l’évidement est formé autour d’un axe de révolution de la première tige. Selon un mode de mise en œuvre, l’évidement suit un parcours hélicoïdal. Selon un mode de mise en œuvre, la tige conduit comprend une extrémité d’entrée de gaz à préchauffer et une extrémité de sortie de gaz préchauffée et en communication fluidique avec la plaque de serrage. Selon un mode de mise en œuvre, la tige conduit comprend un conduit radial assurant la communication fluidique entre le conduit primaire et le conduit secondaire, le condit secondaire étant agencé pour assurer la distribution de gaz du conduit primaire vers l’empilement. Selon un mode de mise en œuvre, le conduit radial est formé dans une section de la tige conduit logée dans le premier orifice, le conduit radial s’étend selon une direction perpendiculaire à une direction d’extension de la tige conduit et est prolongé par une section, dite première section secondaire du conduit secondaire. Selon un mode de mise en œuvre, le conduit secondaire comprend une autre section, dite deuxième section secondaire, qui s’étend perpendiculairement à la première section secondaire. Selon un mode de mise en œuvre, la première plaque comprend un canal, dit canal de montage débouchant au niveau de la surface latérale et du premier orifice et en alignement avec la première section secondaire, avantageusement le canal de montage et le premier conduit secondaire s’étendent de part et d’autre du conduit radial et sont en communication fluidique avec ledit conduit radial. Selon un mode de mise en œuvre, un pion de bouchage formant un élément de détrompage est inséré dans le canal de montage. Selon un mode de mise en œuvre, la tige conduit comprend un moyen d’alignement destiné à coopérer avec le pion de bouchage afin d’imposer l’alignement du conduit radial et du premier conduit secondaire. Selon un mode de mise en œuvre, chacune des au moins deux tiges de serrage est soudée au niveau de faces principales exposées, dites première face exposée et deuxième face exposée, respectivement, de la première plaque et de la deuxième plaque. Selon un mode de mise en œuvre, les au moins deux tiges de serrage sont chacune assemblées de manière démontable à la première et à la deuxième plaque. Selon un mode de mise en œuvre, le conduit secondaire comprend une section dite conduit d’échange permettant au gaz circulant dans ledit canal de subir une surchauffe supplémentaire par le biais de la chaleur susceptible d’être produite par l’empilement à oxydes solides de type SOEC/SOFC, le conduit d’échange comprend au moins une section qui s’étend selon une direction parallèle aux faces principales. Selon un mode de mise en œuvre, le conduit d’échange comprend deux sous-canaux d’échange thermique formés dans deux sections volumiques de la première plaque, à l’aplomb l’une de l’autre selon une direction perpendiculaire aux faces principales, un trou de passage étant formé entre les deux sections volumiques rendant communiquant les deux sous-canaux d’échange thermique. Selon un mode de mise en œuvre, deux plaques terminales dites, respectivement, première plaque terminale et deuxième plaque terminal, intercalées, respectivement, entre la première plaque et l’empilement d’une part, et la deuxième plaque et l’empilement d’autre part, avantageusement, les plaques terminales sont adaptées pour isoler électriquement les plaques de serrage de l’empilement. Selon un mode de mise en œuvre, la première plaque comprend un élément chauffant destiné à chauffer le gaz susceptible de circuler dans le conduit secondaire, avantageusement, l’élément chauffant comprend une résistance électrique. Selon un mode de mise en œuvre, l’au moins une cellule électrochimique élémentaire est formée d’un électrolyte intercalé entre deux électrodes de type différent dites respectivement anode et cathode Selon un mode de mise en œuvre, les plaques de serrage sont réalisées en acier austénitique réfractaire, en particulier de type AISI 310. Selon un mode de mise en œuvre, les plaques de serrage présentent chacune une épaisseur comprise entre 20 et 30 mm, notamment de l’ordre de 25 mm. D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d’un dispositif électrochimique, donnés à titre d’exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : représente, selon une vue en perspective, un dispositif électrochimique connu de l’état de la technique (document [1]), et sur lequel la présente invention est susceptible d’être mise en œuvre ; est une vue schématique éclatée d’un empilement de deux cellules électrochimiques élémentaires connu de l’état de la technique et susceptible d’être mise en œuvre dans le cadre de la présente invention ; est une vue schématique montrant le principe de fonctionnement d’une cellule électrochimique élémentaire en mode électrolyseur à oxydes solides à haute température (SOEC), les flèches représentent la circulation des gaz au niveau des électrodes, notamment les flèches en trait plein représentent la circulation des gaz réactif ou produit de réaction, tandis que la flèche en traits interrompus représente la circulation de gaz drainant ; illustre le principe de l’architecture d’un four sur lequel un empilement d’électrolyse à haute température (SOEC) ou de pile à combustible (SOFC) fonctionnant à haute température est placé ; illustre le principe d’un chauffeur électrique de gaz selon l’art antérieur ; est une illustration schématique et partielle d’un dispositif électrochimique selon un premier mode de réalisation de la présente invention, le dispositif électrochimique est notamment illustré selon un plan de coupe perpendiculaire à une plaque de serrage et passant par un axe de révolution d’une des tiges de serrage, le figure 6 illustre en particulier le serrage selon une première variante ; est une illustration schématique et partielle d’un dispositif électrochimique selon le premier mode de réalisation de la présente invention, le dispositif électrochimique est notamment illustré selon un plan de coupe perpendiculaire à une plaque de serrage et passant par un axe de révolution d’une des tiges de serrage, le figure 7 illustre en particulier le serrage selon une deuxième variante ; est une illustration schématique partielle et en perspective d’un dispositif électrochimique selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; est une représentation schématique d’une plaque de serrage selon une coupe brisée à plans sécants et en perspective de la première plaque de serrage selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention ; sont des représentations schématiques d’une tige de serrage susceptible d’être mise en œuvre dans la présente invention, en particulier la figure 10a est une représentation en transparence tandis que la figure 10b est une représentation selon un plan de coupe longitudinal de ladite tige. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La présente invention propose un dispositif électrochimique 100 pourvu d’un empilement formée d’au moins une cellule électrochimique élémentaire à oxydes solides enserrées entre deux plaques de serrage. A cet égard, une cellule électrochimique élémentaire comprend un électrolyte intercalé entre une anode et une cathode. Par « plaque de serrage », on entend une plaque de forme généralement plane, qui comprend deux faces principales reliées par une surface latérale, et qui lorsqu’elles sont assemblées par paires sont destinées à maintenir la cohésion d’un empilement d’au moins une cellule électrochimique élémentaire. Les plaques de serrage sont par ailleurs maintenues serrées contre l’empilement par au moins deux tiges de serrage. Le dispositif électrochimique comprend également au moins un moyen d’échange thermique pour préchauffer ou surchauffer des gaz destinés à être distribués ou évacués de l’empilement. Selon la présente invention, un moyen d’échange thermique comprend notamment un conduit primaire formé par un évidement dans une des tiges de serrage et dans lequel un gaz est susceptible de circuler avant sa distribution ou après son évacuation de l’empilement. La proximité de la tige de serrage et de l’empilement permet notamment de préchauffer ou de surchauffer un gaz circulant dans le conduit primaire par rayonnement de la chaleur susceptible d’être produite par l’empilement. L’évidement s’étend dans la tige de serrage entre les deux plaques de serrage, et est réalisé de manière à imposer à un gaz susceptible de circuler dans le conduit primaire un parcours d’une longueur supérieure à l’espacement entre les deux plaques de serrage. Ce dernier aspect permet d’augmenter le temps d’exposition du gaz circulant dans le conduit primaire au rayonnement thermique issu de l’empilement. Il est par ailleurs entendu que la tige de serrage est formée d’un seul tenant, et que le seul évidement impose sa forme au conduit sans recourir à une pièce ou un élément additionnel. Une telle tige de serrage peut être formée selon un procédé de fabrication additive, et notamment de fabrication 3D, et ne nécessite par conséquent aucun assemblage. Les figures 6 et 7 sont des illustrations d’un dispositif électrochimique 100 selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif électrochimique 100 selon la présente invention est destiné à être mis en œuvre pour l’électrolyse à haute température (mode « SOEC ») ou en tant que pile à combustible (mode « SOFC »). Le dispositif électrochimique 100 comprend un empilement 200 à oxydes solides de type SOEC/SOFC fonctionnant à haute température (figures 1 et 2) ; L’empilement 200 comprend notamment au moins une cellule électrochimique élémentaire 210. L’au moins une cellule électrochimique élémentaire peut notamment comprendre, dans l’ordre, une cathode 210c, un électrolyte 210e, et une anode 210a. Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le préciser que « la cathode », « l’anode » et « l’électrolyte » sont de forme généralement plane, par exemple sous forme de couches, et comprennent deux faces principales essentiellement parallèles et reliées par un contour. En d’autres termes, une cellule électrochimique élémentaire 210 est un assemblage de couches céramiques, notamment une anode, un électrolyte et une cathode. L’électrolyte comprend à cet égard une couche conductrice d’ions solide et dense, tandis que l’anode et la cathode sont des couches poreuses. L’empilement 200 peut également comprendre des interconnecteurs intermédiaires 230, chacun des interconnecteurs intermédiaires 230 étant intercalé entre deux cellules électrochimiques élémentaires adjacentes 210 (figure 2). Les interconnecteurs intermédiaires 230 assurent une connexion électrique entre la cathode et l’anode de deux cellules électrochimiques élémentaires adjacentes 210. Les interconnecteurs intermédiaires délimitent également des compartiments fluidiques au niveau de la surface des électrodes avec lesquelles il sont en contact. En particulier, la face d’un interconnecteur intermédiaire 230 en contact avec une anode 210a d’une cellule électrochimique élémentaire 210 délimite un compartiment dit compartiment anodique 230a. De manière équivalente, la face d’un interconnecteur intermédiaire 230 en contact avec une cathode 210c d’une cellule électrochimique élémentaire 210 délimite un compartiment dit compartiment cathodique 230c. Chacun des compartiments anodique 230a et cathodique 230c permet la circulation de gaz, notamment pour la distribution et la collecte desdits gaz. Plus particulièrement, dans le cadre d’une mise en œuvre de l’électrolyse de l’eau, le compartiment cathodique 230c assure, au niveau de la cathode, une distribution de vapeur d’eau et permet l’évacuation de dihydrogène, tandis que le compartiment anodique 230a assure, au niveau de l’anode, la circulation d’un gaz drainant et l’évacuation de dioxygène. Le dispositif électrochimique 100 peut également comprendre des plaques terminales 240a et 240b disposées de part et d’autre de l’empilement 200 (figure 1). L’ensemble comprenant l’empilement 200 et les plaques terminales 240a et 240b peut être traversé par des tubes métalliques de distribution et d’évacuation de gaz (non représentés). Notamment, les tubes métalliques peuvent comprendre deux tubes de distribution de gaz, dits tube de distribution anodique et tube de distribution cathodique, pour la distribution de gaz, respectivement, dans les compartiments anodiques 230a et les compartiments cathodiques 230c. De manière équivalente, les tubes métalliques peuvent comprendre deux tubes d’évacuation de gaz, dits tube d’évacuation anodique et tube d’évacuation cathodique, pour l’évacuation de gaz, respectivement, des compartiments anodiques 230a et compartiments cathodiques 230c. Le dispositif électrochimique 100 comprend également un système de serrage pourvu de deux plaques de serrage, dites respectivement, première plaque 300 et seconde plaque 310 (figure 1). Chaque plaque de serrage comprend deux faces principales essentiellement parallèles et reliées par une surface latérale. En particulier, la première plaque 300 et seconde plaque 310 sont chacune en contact avec l’empilement par une de leurs faces principales dites, respectivement, première face interne 300a et deuxième face interne 310a (l’autre face principale, respectivement, de la première plaque 300 et de la seconde plaque 310, est nommée première face exposée 300b et deuxième face exposée 310b). Les plaques de serrage peuvent être réalisées en acier austénitique réfractaire, en particulier de type AISI 310 ou inconel 600. Les aciers inoxydables alliés sont particulièrement avantageux car ils présentent une excellente résistance aux hautes températures. Ces aciers sont notamment très résistants au fluage et aux déformations, et résistent aux agressions environnementales. Chaque plaque de serrage comprend au moins deux orifices de serrage, par exemple quatre orifices de serrage 51 et 52 (figure 1, 6, 7). En particulier, les orifices de serrage sont traversants et débouchent au niveau de l’une et l’autre des faces principales de la plaque de serrage sur laquelle ils sont formés. Chaque orifice de serrage est notamment délimité par une surface interne qui peut par exemple être de forme cylindrique. Les orifices de serrage sont agencés par paires d’orifices. Plus particulièrement, chaque paire d’orifices de serrage comprend un orifice de serrage de l’une et de l’autre de la première 300 et de la deuxième 310 plaque dits, respectivement, premier orifice de serrage 51 et deuxième orifice de serrage 52 et en correspondance l’un de l’autre. Par « en correspondance l’un de l’autre », on entend deux orifices de l’une et l’autre de la première et de la deuxième plaque de serrage alignés selon une direction perpendiculaire aux faces principales des plaque de serrage. Les plaques de serrage 300, 310 peuvent présenter chacune une épaisseur comprise entre 20 et 30 mm, notamment de l’ordre de 25 mm. Le système de serrage comprend en outre au moins deux tiges de serrage 60 (figures 10a et 10b), par exemple quatre tiges de serrage tel qu’illustré aux figures 1 et 8. En particulier, chaque tige de serrage 60 est associée à une paire d’orifices de serrage, et s’étend à travers l’un et l’autre du premier 51 et du deuxième 52 orifice de serrage de ladite paire d’orifices de serrage. Le système de serrage peut par ailleurs comprendre des moyens de serrage coopérant avec chacune des tiges de serrage 60 de manière à maintenir serrées les plaques de serrage 300 et 310 contre l’empilement 200. Selon une première alternative, les moyens de serrage sont adaptés pour permettre le démontage de l’assemblage formé par les plaques de serrage et l’empilement. En particulier, les moyens de serrage coopérant avec une tige de serrage donnée peuvent comprendre un premier écrou de serrage 71 et un deuxième écrou de serrage 72 au niveau, respectivement, du premier orifice et du deuxième orifice traversés par la tige en question. La tige de serrage comprend à cet égard des sections filetées au niveau de chacune de ses extrémités, et destinées à coopérer avec l’un et l’autre du premier 71 et du deuxième 72 écrou de serrage (figure 6). Il est également possible d’associer l’un et/ou l’autre du premier 71 et du deuxième 72 écrou de serrage à une rondelle de serrage. Notamment une rondelle peut être intercalée entre le premier écrou de serrage 71 et la première plaque 300 et/ou le deuxième écrou de serrage 72 et la deuxième plaque de serrage 310. Selon une deuxième alternative, les moyens de serrage peuvent impliquer la formation d’un ou plusieurs cordons de soudure 73 destinés à solidariser chaque tige de serrage au niveau des orifices qu’elle traverse (figure 7). Le ou les cordons de soudures peuvent être formés par un procédé de soudage à l’arc avec une électrode non fusible de type TIG (pour « Tungsten Inert Gas » en anglais) ou tout autre procédé de soudage De manière générale, les moyens de serrage peuvent également être agencés pour assurer une étanchéité au niveau de l’interface entre la tige de serrage et la paroi interne des orifices qu’elle traverse. Notamment, la première variante peut mettre en œuvre un joint d’étanchéité 74 (un autre moyen d’étanchéité, par exemple un joint, peut également être mis en œuvre entre l’écrou 71 et la plaque 300), tandis que la deuxième variante peut mettre en œuvre deux cordons de soudure de part et d’autre de la plaque de serrage. Le dispositif électrochimique 100 comprend au moins un moyen d’échange thermique adapté pour préchauffer ou surchauffer un gaz destiné à être distribué ou évacué de l’empilement. A cet égard, un moyen d’échange thermique selon la présente invention comprend notamment un conduit primaire 80 formé par un évidement dans le volume d’une des tiges de serrage, et en connexion fluidique avec un conduit secondaire formé dans le volume de la première plaque de serrage 300. L’évidemment s’étend notamment au moins de la première plaque 300 vers la deuxième plaque 310 de sorte que la chaleur produite par l’empilement en fonctionnement permette, par rayonnement, un échauffement d’un gaz circulant dans le circuit primaire. L’évidement est par ailleurs réalisé de manière à imposer à un gaz susceptible de circuler dans le conduit primaire un parcours d’une longueur supérieure à l’espacement entre les deux plaques de serrage 300, 310. Un tel agencement de l’évidement permet d’augmenter, pour un même débit, le temps de séjour du fluide pour une longueur de tige donnée. Selon un aspect particulièrement avantageux, l’évidement est formé autour d’un axe de révolution de la tige de serrage en question, et peut être plus particulièrement hélicoïdale. Ce dernier agencement permet notamment de limiter les pertes de charge lors de la circulation d’un gaz dans le conduit principal 80. La communication fluidique entre le conduit primaire 80 et le conduit secondaire 90 peut notamment être assurée par un conduit radial 81. A cet égard, tel qu’illustré aux figures 6 et 7, le conduit radial 81 est formé dans une section de la tige de serrage logée le premier orifice 51. En particulier, le conduit radial 81 peut s’étendre selon une direction perpendiculaire à une direction d’extension de la tige conduit. Le circuit secondaire 90 peut comprendre deux sections, dites respectivement, première section secondaire 91 et deuxième section secondaire 92. La première section secondaire 91 est notamment dans le prolongement du conduit radial 81, et débouche au niveau de la surface interne du premier orifice de serrage 51 traversé par la tige de serrage 60. La deuxième section secondaire 92, perpendiculaire à la première section secondaire 91, assure la communication fluidique avec l’un des tubes de distribution ou d’évacuation des gaz de l’empilement. La première plaque 310 peut également comprendre un canal, dit canal de montage 93 débouchant au niveau de la surface latérale et de la surface interne du premier orifice 51. En particulier le canal de montage 93 est dans l’alignement du premier conduit secondaire 91. Selon l’exemple des figures 6 et 7, le canal de montage 93 et la première section secondaire peuvent être formés par usinage, notamment par perçage au moyen d’un foret. De manière avantageuse, un élément de bouchage 94, formant un élément de détrompage, est inséré au moins dans le canal de montage 93. Cet élément de bouchage 94 peut être positionné après introduction de la tige de serrage 60 dans le premier orifice de serrage 51. Il peut être rapporté soudé dans le canal de montage par exemple par un procédé de soudage à l’arc avec une électrode non fusible de type TIG (pour « Tungsten Inert Gas » en anglais) ou tout autre procédé de soudage. Par ailleurs, la tige de serrage peut comprendre un moyen d’alignement, notamment une rainure 62, destiné à coopérer avec l’élément de bouchage afin d’imposer l’alignement du conduit radial et du premier conduit secondaire los du montage de la tige de serrage. Ainsi, l’au moins un moyen d’échange thermique décrit ci-avant peut être mis en œuvre pour la préchauffe ou la surchauffe de gaz destinés à être distribués au niveau des anodes (ou des cathodes). En particulier, l’au moins un moyen d’échange thermique peut comprendre quatre moyens d’échange thermique. En particulier, l’au moins un moyen d’échange thermique peut comprendre deux moyens d’échange thermique de distribution et deux moyens d’échange thermiques d’évacuation. Les deux moyens d’échange thermique de distribution peuvent notamment être agencés pour surchauffer les gaz destinés à être distribués au niveau, respectivement, des anodes et des cathodes. De manière équivalente, les deux moyens d’échange thermiques d’évacuation peuvent notamment être agencés pour surchauffer les gaz destinés à être évacués, respectivement, des anodes et des cathodes. Il est ainsi entendu que chaque moyen d’échange thermique est formé dans une tige de serrage qui lui est propre, et est associé à un conduit secondaire différent d’un moyen à l’autre. Ainsi, en fonctionnement, et tel qu’illustré à la figure 7 par les flèches symbolisant l’écoulement du gaz destiné à être distribué (par exemple au niveau des anodes), ledit gaz est injecté au niveau d’une entrée 61 du conduit primaire 80. Ce dernier s’écoule donc, dans l’ordre, dans le conduit primaire 80, le conduit radial 81, la première section secondaire 91 et la deuxième section secondaire 92, et est enfin distribué au niveau des anodes par l’intermédiaire du tube de distribution anodique. Lors de son écoulement, dans le conduit primaire 80, le gaz subit un échauffement par rayonnement de la chaleur produite par l’empilement 200. Il est entendu qu’un gaz destiné à être évacué circule dans un des moyens d’échange thermiques d’évacuation dans le sens inverse. En d’autres termes, ce dernier s’écoule, dans l’ordre, dans la deuxième section secondaire, la première section secondaire, conduit radial, et le conduit primaire. Une tige de serrage pourvu d’un conduit primaire selon les termes de la présente invention peut être fabriquée par une technique de fabrication additive, et notamment par impression 3D. L’impression 3D comprend en particulier des séquences de dépôt de matière, de fusion de cette dernière par apport de chaleur (par exemple avec un laser, à l’aide d’une résistance chauffante, un faisceau d’électrons, ou encore un chauffage UV), et enfin de solidification de la matière en fusion par refroidissement. La formation de la tige de serrage par impression 3D est donc exécutée couche par couche. À l’issue de cette phase d’impression, une étape de séchage est généralement exécutée. La tige de serrage peut alors subir un traitement thermique destiné à améliorer sa dureté ou tenue mécanique. Par ailleurs, les tiges de serrage peuvent être dimensionnées de manière à exercer un effort constant et dans une large gamme de température. Plus particulièrement, les tiges de serrage peuvent être dimensionnées pour tenir au fluage à haute température. A cet égard, les inventeurs ont pu constater que le fluage d’une tige de serrage, faite d’acier austénitique réfractaire de type AISI 310 et dont le conduit principal suit un parcours hélicoïdal, présente un fluage inférieur à 10 -5 %. En d’autres termes, le fluage susceptible d’être observé au niveau de la tige est suffisamment faible et rend par voie de conséquence ladite tige compatible avec une application à haute température. L’invention concerne également un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 8. Ce deuxième mode de réalisation reprend en substance l’ensemble des caractéristiques du premier mode de réalisation. En particulier, selon ce deuxième mode de réalisation, au moins un des moyens d’échange thermique peut être associé à conduit d’échange 400 (figure 8). En particulier, le conduit d’échange est compris dans le volume de la première plaque de serrage et correspond à une section du conduit secondaire. Le conduit d’échange est notamment agencé pour permettre au gaz circulant dans ledit conduit de subir une surchauffe supplémentaire par le biais de la chaleur susceptible d’être produite par l’empilement 200 (tel que décrit dans le document [2] cité à la fin de la description). En particulier, le conduit d’échange 400 peut comprendre au moins une section qui s’étend selon une direction parallèle aux faces principales. Plus particulièrement et tel qu’illustré à la figure 9, le conduit d’échange 400 peut comprendre deux sous-canaux d’échange thermique 400A et 400B formés dans deux sections volumiques 301A et 301B de la première plaque 300, à l’aplomb l’une de l’autre selon une direction perpendiculaire aux faces principales. Un trou de passage peut, par ailleurs, être formé entre les deux sections volumiques afin de rendre communiquant les deux sous-canaux d’échange thermique. De manière particulièrement avantageuse, la première plaque 300 comprend, dans son volume, quatre conduits d’échange 401, 402, 403, et 404 (non représentée) associés chacun à un moyen d’échange thermique différent (figure 8). Notamment, chaque circuit d’échange peut occuper un quart de première plaque. A l’instar des tiges de serrage, la première plaque peut également être fabriquée selon un procédé de fabrication additive, et notamment de fabrication 3D. Ainsi, les moyens d’échange thermique décrits dans la présente invention permettent de valoriser la chaleur susceptible d’être dégagée par l’empilement afin d’améliorer le rendement global du dispositif électrochimique. Notamment, la proximité des tiges de serrage et de l’empilement rend l’échange thermique plus efficace, et sans affecter la compacité du dispositif électrochimique. Par ailleurs, la conformation de l’évidement formant le conduit primaire permet d’imposer au gaz circulant dans ledit conduit primaire un temps de parcours plus long et donc un temps d’échange thermique plus long également. Enfin le caractère monobloc de la tige de serrage rend la fiabilité de cette dernière améliorée au regard d’un même conduit formé par exemple au moyen d’un insert tel que décrit dans le document [3] cité à la fin de la description. RÉFÉRENCES [1] FR 3 045 215 ; [2] FR 3 088 773 ; [3] FR 3 073 092. Dispositif électrochimique (100) comprenant : - un empilement (200) à oxydes solides de type SOEC/SOFC fonctionnant à haute température et comprenant au moins une cellule électrochimique élémentaire (210) ; - un système de serrage pourvu de deux plaques de serrage dites, respectivement, première plaque (300) et deuxième plaque (310), et entre lesquelles est enserré l’empilement (200), chacune des plaques de serrage comprenant deux faces principales essentiellement parallèles et reliées par une surface latérale, chaque plaque de serrage comprenant en outre au moins deux orifices, dits orifices des serrage ; - au moins deux tiges de serrage (60) qui s’étendent chacune d’un orifice de serrage, dit premier orifice (51), de la première plaque (300) vers un orifice de serrage, dit deuxième orifice (52), de la seconde plaque de manière à maintenir le serrage de l’empilement (200) par les plaques de serrage ; au moins une tige de serrage parmi l’au moins deux tiges de serrage (60), dite tige conduit, comprend, dans son volume, un évidement formant un conduit primaire (80) en liaison fluidique au niveau d’une de ses extrémités, dite première extrémité, avec un conduit secondaire (91) formé dans le volume de la première plaque (300) de serrage, de manière à permettre la distribution ou l’évacuation d’au moins un gaz de l’empilement (200), ledit conduit primaire (80) s’étend de la première vers la deuxième plaque (310) de sorte que la chaleur produite par l’empilement (200) permette, par rayonnement, un échauffement du gaz circulant dans ledit conduit primaire (80), l’évidement étant réalisé de manière à imposer à un gaz susceptible de circuler dans le conduit primaire (80) un parcours d’une longueur supérieure à l’espacement entre les deux plaques de serrage. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’évidement est formé autour d’un axe de révolution de la tige conduit. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l’évidement suit un parcours hélicoïdale. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la tige conduit comprend une extrémité d’entrée de gaz à préchauffer et une extrémité de sortie de gaz préchauffée et en communication fluidique avec la plaque de serrage. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la tige conduit comprend un conduit radial (81) assurant la communication fluidique entre le conduit primaire (80) et le conduit secondaire (90), le condit secondaire étant agencé pour assurer la distribution de gaz du conduit primaire (80) vers l’empilement (200). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le conduit radial (81) est formé dans une section de la tige conduit logée dans le premier orifice, le conduit radial (81) s’étend selon une direction perpendiculaire à une direction d’extension de la tige conduit et est prolongé par une section, dite première section secondaire (91) du conduit secondaire. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le conduit secondaire (90) comprend une autre section, dite deuxième section secondaire (92), qui s’étend perpendiculairement à la première section secondaire (91). Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la première plaque (300) comprend un canal, dit canal de montage (93), débouchant au niveau de la surface latérale et du premier orifice et en alignement avec la première section secondaire. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel un pion de bouchage (94) formant un élément de détrompage est inséré dans le canal de montage. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel la tige conduit comprend un moyen d’alignement (62) destiné à coopérer avec le pion de bouchage afin d’imposer l’alignement du conduit radial et du premier conduit secondaire. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel chacune des au moins deux tiges de serrage (60) est soudée au niveau de faces principales exposées, dites première face exposée et deuxième face exposée, respectivement, de la première plaque (300) et de la deuxième plaque (310). Ensemble selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel les au moins deux tiges de serrage (60) sont chacune assemblées de manière démontable à la première et à la deuxième plaque (310). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le conduit secondaire comprend une section dite conduit d’échange permettant au gaz circulant dans ledit canal de subir une surchauffe supplémentaire par le biais de la chaleur susceptible d’être produite par l’empilement (200) à oxydes solides de type SOEC/SOFC, le conduit d’échange comprend au moins une section qui s’étend selon une direction parallèle aux faces principales. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le conduit d’échange comprend deux sous-canaux d’échange thermique formés dans deux sections volumiques de la première plaque (300), à l’aplomb l’une de l’autre selon une direction perpendiculaire aux faces principales, un trou de passage étant formé entre les deux sections volumiques rendant communiquant les deux sous-canaux d’échange thermique. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 14, dans lequel deux plaques terminales dites, respectivement, première plaque (300) terminale et deuxième plaque (310) terminal, intercalées, respectivement, entre la première plaque (300) et l’empilement (200) d’une part, et la deuxième plaque (310) et l’empilement (200) d’autre part, avantageusement, les plaques terminales sont adaptées pour isoler électriquement les plaques de serrage de l’empilement (200). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 15, dans lequel la première plaque (300) comprend un élément chauffant destiné à chauffer le gaz susceptible de circuler dans le conduit secondaire, avantageusement, l’élément chauffant comprend une résistance électrique. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 16, dans lequel l’au moins une cellule électrochimique élémentaire (210) est formée d’un électrolyte intercalé entre deux électrodes de type différent dites respectivement anode et cathode. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 17, dans lequel les plaques de serrage sont réalisées en acier austénitique réfractaire, en particulier de type AISI 310. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 18, dans lequel les plaques de serrage présentent chacune une épaisseur comprise entre 20 et 30 mm, notamment de l’ordre de 25 mm.