Brevet FR3148680A1 — publié le 20241115

Plaque monopolaire pour pile à combustible, son procédé de fabrication et pile à combustible comprenant une telle plaque monopolaire La présente invention concerne une plaque monopolaire (30) pour une pile à combustible. Cette plaque monopolaire, formée de deux demi-plaques monopolaires (32, 34), définit au moins une ouverture de circulation d’un fluide caloporteur, une zone centrale, destinée à être en regard d’une zone active d’un assemblage membrane-électrode (8), et une zone d’homogénéisation comportant, entre les deux demi-plaques monopolaires (32, 34), un espace de communication fluidique qui relie fluidiquement l’ouverture de circulation du fluide caloporteur à la zone centrale, l’espace de communication fluidique ayant un volume défini par les deux demi-plaques monopolaires. Au moins une partie de l’espace de communication fluidique (64) de la zone d’homogénéisation est équipée d’un insert (80) de réduction de son volume. Figure pour l'abrégé : 3 Plaque monopolaire pour pile à combustible, son procédé de fabrication et pile à combustible comprenant une telle plaque monopolaire La présente invention concerne une plaque monopolaire pour une pile à combustible. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’une telle plaque monopolaire. La présente invention concerne enfin une pile à combustible comprenant, entre autres, une telle plaque monopolaire. Dans le domaine des piles à combustible, il est connu de réaliser un empilement de cellules électrochimiques actives en juxtaposant des plaques bipolaires entre lesquelles sont disposés des assemblages membrane-électrode ou « AME », parfois dénommés « membrane electrode assembly » ou « MEA » en anglais. Deux plaques monopolaires constituent les extrémités de l’empilement de cellules actives et sont potentiellement exposées au contact de deux plaques de pression qui exercent sur l’empilement un effort de compression axiale. Dans certains cas, la pile à combustible comprend un empilement des cellules électrochimiques actives, et, à au moins une des extrémités de cet empilement, un empilement adjacent d’une ou plusieurs cellules dite « mortes ». Par « cellule morte », on entend un ensemble de deux plaques adjacentes, chacune analogue géométriquement à une plaque bipolaire ou à une plaque polaire, mais sans assemblage membrane-électrode opérationnel entre ces deux plaques. A chaque extrémité de l’empilement présentant des cellules mortes, une plaque monopolaire est disposée entre la dernière cellule électrochimique active et l’empilement de cellules mortes. Chaque plaque bipolaire ou monopolaire de l’empilement est traversée par un écoulement de fluide caloporteur qui a pour fonction d’évacuer la chaleur générée au sein des différentes cellules électrochimiques actives. Pour une plaque bipolaire, cette chaleur provient des deux côtés de la plaque, c’est-à-dire des deux cellules électrochimiques actives situées de part et d’autre de celle-ci. Pour une plaque monopolaire, la chaleur provient d’un seul côté de la plaque, à savoir le côté de la cellule électrochimique active adjacente, de sorte que la quantité de chaleur à évacuer par le fluide caloporteur est inférieure à la quantité de chaleur à évacuer par le fluide caloporteur traversant une plaque bipolaire et étant donné que le débit du fluide caloporteur est le même pour les plaques monopolaire et bipolaire, la température moyenne de la cellule active délimitée par une plaque monopolaire sera plus faible et risque de générer des problèmes de fonctionnement de cette cellule. D’autre part, il est important, sur le plan industriel, de réaliser les plaques bipolaires et les plaques monopolaires avec des demi-plaques, respectivement bipolaires et monopolaires, qui ont des géométries les plus proches possibles, afin d’utiliser le même outillage et des gammes de fabrication analogues, dans une large mesure. Il est connu de EP-A-1529321 de réaliser une cellule électrochimique pour une pile à combustible entre deux plaques bipolaires équipées de canaux à l’intérieur desquels sont disposés des bilames dont la géométrie varie en fonction de la température du fluide caloporteur. Ceci modifie la section de passage d’un canal en fonction de la température du fluide caloporteur mais ne traite pas la situation spécifique d’une plaque monopolaire située à l’extrémité d’un empilement. En outre, les bilames sont complexes à fabriquer et renchérissent le prix de revient de chaque plaque bipolaire. Il est également connu de DE-102021206594 de rapporter sur l’extérieur d’une plaque bipolaire conventionnelle une plaque intermédiaire visant à réduire la section de passage d’un fluide caloporteur s’écoulant dans la plaque bipolaire. Chaque plaque intermédiaire doit être fabriquée spécifiquement et installée en plus de la plaque bipolaire, ce qui complexifie un procédé de fabrication d’un empilement pour pile à combustible comprenant une telle plaque intermédiaire. D’autre part, WO-A-2012/131267 enseigne de disposer à l’extrémité de certains canaux internes de circulation d’une plaque bipolaire des moyens d’obturation permanents ou temporaires ou de pincer certains canaux pour les fermer complètement. Le résultat est que certains canaux ne laissent plus passer du tout le fluide caloporteur et ne sont donc plus efficaces pour évacuer la chaleur provenant d’une cellule électrochimique adjacente. C’est à ces inconvénients qu’entend plus particulièrement remédier l’invention en proposant une nouvelle plaque monopolaire pour une pile à combustible qui permet d’évacuer de la chaleur en faisant circuler un fluide caloporteur d’une façon optimisée, avec la possibilité d’utiliser des demi-plaques monopolaires identiques ou quasiment identiques aux demi-plaques bipolaires constituant les plaques bipolaires du même empilement. À cet effet, l’invention concerne une plaque monopolaire pour une pile à combustible, cette plaque monopolaire étant formée de deux demi-plaques monopolaires et définissant une ouverture de circulation d’un fluide caloporteur, une zone centrale destinée à être en regard d’une zone active d’un assemblage membrane-électrode, une zone d’homogénéisation comportant un espace de communication fluidique qui relie l’ouverture de circulation du fluide caloporteur à la zone centrale, l’espace de communication fluidique ayant un volume défini par les deux demi-plaques monopolaires. Conformément à l’invention, au moins une partie de l’espace de communication fluidique de la zone d’homogénéisation est équipée d’un insert de réduction de son volume. Grâce à l’invention, l’insert présent dans au moins une partie de l’espace de communication fluidique de la zone d’homogénéisation permet de réduire son volume, donc la section de passage de cet espace de communication fluidique et par voie de conséquence le débit du fluide caloporteur au sein de cet espace de communication fluidique, entre l’ouverture de circulation du fluide caloporteur et la zone centrale. L’inclusion d’un insert dans l’espace de communication fluidique de la zone d’homogénéisation permet de fabriquer la plaque monopolaire à partir de demi-plaques monopolaires présentant une géométrie standard, donc de demi-plaques monopolaires analogues aux demi-plaques bipolaires des plaques bipolaires appartenant au même empilement, tout en limitant le débit d’écoulement du fluide caloporteur par rapport à celui présent dans une plaque bipolaire. Ceci permet d’utiliser le même outillage et les mêmes gammes de fabrication pour réaliser les demi-plaques destinées à appartenir aux plaques bipolaires ou aux plaques monopolaires. Les plaques monopolaires sont configurées pour que la circulation du fluide caloporteur permette l’évacuation de chaleur dans une quantité adaptée à leur positionnement à l’extrémité de l’empilement. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, une telle plaque monopolaire peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prise(s) selon toutes combinaisons techniquement admissibles. - La réduction du volume de l’espace de communication fluidique due à l’insert est comprise entre 30% et 90%, préférentiellement entre 50% et 90%. - L’espace de communication fluidique comprend des canaux qui relient fluidiquement l’ouverture de circulation du fluide caloporteur à la zone centrale, chaque canal ayant une section de passage définie par les deux demi-plaques monopolaires et au moins un canal de la zone d’homogénéisation, de préférence chaque canal de la zone d’homogénéisation, est équipé d’un insert de réduction de sa section de passage. - Un rapport entre, d’une part, l’aire d’une section transversale d’un insert, prise perpendiculairement à une direction d’écoulement de fluide dans un canal, et d’autre part, l’aire de la section de passage du canal en l’absence d’insert, est compris entre 30% et 100%. - Un rapport entre, d’une part, une longueur d’un insert, mesurée parallèlement à une direction d’écoulement du fluide dans un canal, et d’autre part la longueur du canal entre l’ouverture de circulation du fluide caloporteur et la zone centrale, est supérieur ou égal à 10%. - Au moins deux canaux distincts de la zone d’homogénéisation sont équipés chacun d’un insert et les inserts des deux canaux distincts sont reliés par une bande de jonction. - Les canaux sont formés au moins en partie par des rainures ménagées sur au moins une des deux demi-plaques monopolaires et chaque insert présente une forme complémentaire d’une partie au moins d’une rainure qui forme au moins en partie le canal dans lequel est disposé cet insert. - Les canaux sont délimités par des nervures disposées entre les deux demi-plaques monopolaires et chaque insert présente une forme complémentaire d’une partie au moins des nervures qui délimitent le canal dans lequel est disposé cet insert. - L’insert est rigide. - L’insert est une pièce monomatière, en métal ou en matériau plastique, ou est une pièce bi-matière. - L’insert est en mousse ou treillis tridimensionnel déformable. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’une plaque monopolaire telle que mentionnée ci-dessus, dans lequel les deux demi-plaques monopolaires sont fabriquées par emboutissage ou hydroformage ou moulage en formant au moins au niveau de la zone d’homogénéisation des reliefs définissant, entre eux, selon une direction perpendiculaire à la direction d’empilement, l’espace de communication fluidique, caractérisé en ce que ce procédé comprend au moins deux étapes successives consistant à insérer entre les reliefs d’une au moins des deux demi-plaques monopolaires au moins un insert de réduction du volume de l’espace de communication fluidique , solidariser les deux demi-plaques monopolaires en emprisonnant entre elles l’insert. Selon un troisième aspect, l’invention concerne une pile à combustible comprenant un empilement de cellules électrochimiques actives définies par des plaques bipolaires et deux plaques monopolaires constituant les extrémités de cet empilement de cellules actives. Conformément à l’invention, l’une au moins des plaques monopolaires est telle que mentionnée ci-dessus ou fabriquée par le procédé mentionné ci-dessus. Cette pile à combustible présente les mêmes avantages que la plaque monopolaire et que le procédé de l’invention. De façon avantageuse, les demi-plaques monopolaires des plaques monopolaires ont la même géométrie que les demi-plaques bipolaires des plaques bipolaires. On peut, en outre, prévoir que l’espace de communication fluidique comprend des canaux qui relient fluidiquement l’ouverture de circulation du fluide caloporteur à la zone centrale, chaque canal ayant une section de passage définie par les deux demi-plaques monopolaires et au moins un canal de la zone d’homogénéisation, de préférence chaque canal de la zone d’homogénéisation, est équipé d’un insert de réduction de sa section de passage et que l’aire d’une section de passage d’un premier canal de la plaque monopolaire équipé d’un insert est inférieure à l’aire de la section de passage d’un deuxième canal d’une plaque bipolaire de l’empilement de cellules électrochimiques actives, le premier canal et le deuxième canal étant respectivement disposés aux mêmes endroits dans les zones d’homogénéisation respectives de la plaque monopolaire et de la plaque bipolaire. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de quatre modes de réalisation d’une plaque monopolaire, d’une pile à combustible et d’un procédé de fabrication conformes à son principe, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La est une coupe de principe, selon un plan contenant la direction d’empilement, d’une partie d’une pile à combustible conforme à l’invention ; La est une vue partielle éclatée d’une plaque monopolaire conforme à un premier mode de réalisation et appartenant à la pile à combustible de la , illustrant sensiblement une moitié de la plaque monopolaire, l’autre moitié pouvant être symétrique de la moitié illustrée ; La est une coupe de principe partielle de la pile à combustible de la , au niveau de la ligne III-III à la ; La est une coupe éclatée de la portion de la plaque monopolaire du premier mode de réalisation visible à la ; La est une vue analogue à la , pour un deuxième mode de réalisation de l’invention ; La est une coupe éclatée de la portion de la plaque monopolaire du mode de réalisation visible à la , pour le deuxième mode de réalisation ; La représente, sur deux inserts A et B une partie d’une plaque monopolaire conforme à un troisième mode de réalisation, respectivement en vue éclatée et en vue assemblée et La est une vue analogue à la , pour une plaque monopolaire conforme à un quatrième mode de réalisation de l’invention. La pile à combustible 2 représentée à la comprend un empilement 4, selon une direction d’empilement, formé de plaques polaires entre lesquelles sont définies des cellules électrochimiques actives 6. Chaque cellule électrochimique active 6 comprend un assemblage membrane-électrode 8 à travers lequel passent des ions, ce qui induit une réaction chimique exothermique et un transfert de chaleur de l’assemblage membrane-électrode 8 vers les plaques adjacentes, ce qui est représenté par les flèches d’échange de chaleur E sur cette . Les plaques polaires sont de deux types, à savoir des plaques bipolaires 20 comprenant chacune deux demi-plaques bipolaires 22 et 24, et des plaques monopolaires 30 comprenant chacune deux demi-plaques monopolaires 32 et 34. Chaque plaque bipolaire 20 est disposée entre deux cellules électrochimiques actives 6, alors que chaque plaque monopolaire 30 est disposée entre une cellule électrochimique active 6 et une plaque de pression 40, ou entre une cellule électrochimique active et une cellule électrochimique morte. En variante non représentée et applicable à tous les modes de réalisation, la pile à combustible 2 comprend un empilement 4 de plaques polaires entre lesquelles sont définies des cellules électrochimiques actives 6 et, à au moins une des extrémités de cet empilement 4, un empilement adjacent d’une ou plusieurs cellules dite « mortes ». Par « cellule morte », on entend par exemple un ensemble de deux plaques adjacentes, chacune analogue géométriquement à une plaque monopolaire 30 ou à une plaque bipolaire 20, mais sans assemblage membrane-électrode 8 opérationnel entre ces deux plaques. Une cellule morte est, de manière plus générale, une cellule dans laquelle aucune réaction électrochimique n’a lieu. A chaque extrémité de l’empilement 4 présentant des cellules mortes, une plaque monopolaire 30 est disposée entre la dernière cellule électrochimique active 6 et l’empilement de cellules mortes. Les plaques de pression 40 délimitent les extrémités de l’empilement 4 et appartiennent à cet empilement. L’empilement 4 est monté à l’intérieur d’un boitier 42 de la pile à combustible 2. Chaque plaque bipolaire 20 et chaque plaque monopolaire 30 comporte des canaux internes qui sont délimitées dans l’épaisseur de la plaque bipolaire 20 ou de la plaque monopolaire 30 considérée, entre les deux demi-plaques qui permettent l’écoulement d’un fluide caloporteur. Cet écoulement de fluide caloporteur, représenté par les flèches 53 à la , permet d’évacuer la chaleur produite par les deux cellules électrochimiques actives 6 adjacentes dans le cas d’une plaque bipolaire 20. Dans le cas d’une plaque monopolaire 30, seule la chaleur produite par l’unique cellule électrochimique active 6 adjacente est évacuée par le fluide caloporteur circulant dans ces canaux. Comme représenté sur la , une plaque monopolaire 30 est formée de deux demi-plaques monopolaires 32 et 34, à savoir une première demi-plaque monopolaire 32 et une deuxième demi-plaque monopolaire 34. De manière préférentielle, les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 sont en métal, typiquement en acier inoxydable ou en titane, ou en composite carbone polymère, dit graphite, ou en matériau plastique composite. Chaque plaque bipolaire 20 comporte de manière connue deux paires de deux ouvertures de circulation de gaz réactifs, à savoir une paire d’ouvertures pour le dioxygène (ou l’air contenant le dioxygène) et une paire d’ouvertures pour le dihydrogène, ainsi qu’une paire de deux ouvertures de circulation d’un fluide caloporteur. De manière connue, chaque paire d’ouvertures pour un fluide comporte une ouverture d’entrée du fluide et une ouverture de sortie du fluide qui sont chacune disposées respectivement à une des deux extrémités longitudinales opposées de la plaque bipolaire 20. Ainsi, dans certains modes de réalisation d’une plaque bipolaire 20, on trouve, à chaque extrémité longitudinale de la plaque bipolaire 20, deux ouvertures de circulation de gaz réactifs, à savoir le dioxygène et le dihydrogène, ainsi qu’une ouverture de circulation d’un fluide caloporteur. La plaque monopolaire 30 comporte également, dans de tels modes de réalisation, à chaque extrémité longitudinale de la plaque monopolaire 30, deux ouvertures de circulation 55 de gaz réactifs, à savoir le dioxygène et le dihydrogène, l’une au moins des ouvertures de circulation 55 de gaz réactifs pouvant être obturée, ainsi qu’une ouverture de circulation 56 d’un fluide caloporteur. Dans l’exemple illustré, chaque ouverture de circulation 55 est formée d’une première portion d’ouverture 552 ménagée dans la première demi-plaque monopolaire 32 et d’une deuxième portion d’ouverture 554 ménagée dans la deuxième demi-plaque monopolaire 34. L’ouverture de circulation 56 est formée d’une première portion d’ouverture 562 ménagée dans la première demi-plaque monopolaire 32 et d’une deuxième portion d’ouverture 564 ménagée dans la deuxième demi-plaque monopolaire 34. Dans l’exemple illustré chaque ouverture de circulation 55 présente la forme d’une ouverture à contour fermé, le contour s’étendant dans le plan de plaque monopolaire 30. Une ouverture de circulation peut cependant présenter un contour ouvert en étant formée dans un bord externe de la plaque monopolaire 30. La plaque monopolaire 30 comporte une zone centrale 60. Cette zone centrale 60 de la plaque monopolaire 30 est destinée à être en regard, selon la direction d’empilement, d’une zone active de l’assemblage membrane-électrode 8 adjacent, c’est-à-dire d’une zone de l’assemblage membrane-électrode 8 adjacent où se produisent les réactions électrochimiques. La zone centrale 60 est formée d’une première portion de zone centrale 602 ménagée dans la première demi-plaque monopolaire 32 et d’une deuxième portion de zone centrale 604 ménagée dans la deuxième demi-plaque monopolaire 34. La plaque monopolaire 30 comporte aussi une zone d’homogénéisation 62. La zone d’homogénéisation 62 est formée d’une première portion de zone d’homogénéisation 622 ménagée dans la première demi-plaque monopolaire 32 et d’une deuxième portion de zone d’homogénéisation 624 ménagée dans la deuxième demi-plaque monopolaire 34. Une zone d’homogénéisation s’étend, pour un fluide donné, entre une ouverture de circulation pour ce fluide donné et la zone centrale. Dans l’exemple des figures, pour le fluide caloporteur, cette zone d’homogénéisation 62 comporte des canaux 64 qui permettent l’écoulement du fluide caloporteur et qui constituent ensemble un espace de communication fluidique entre l’ouverture de circulation du fluide caloporteur 56 et la zone centrale 60. Les canaux 64 correspondent aux canaux internes mentionnés ci-dessus. Chaque canal 64 est formé entre les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 et est formé au moins en partie par une première rainure 642 ménagée dans la première demi-plaque monopolaire 32 et/ou par une deuxième rainure 644 ménagée dans la deuxième demi-plaque monopolaire 34. Chaque canal 64 présente, en coupe par un plan contenant la direction d’empilement et perpendiculaire à une direction principale d’écoulement du fluide dans le canal 64 considéré, une section de passage Σ64, dont la géométrie est définie par la ou les deux rainures qui le forment au moins en partie. La somme des volumes internes des canaux 64 constitue un volume de l’espace de communication fluidique. Les plaques bipolaires 20 sont de même géométrie que les plaques monopolaires 30 et comprennent également des ouvertures de circulation, une zone centrale et une zone d’homogénéisation qui comprend des canaux 164, qui ont la même fonction et la même géométrie que les canaux 64 des plaques monopolaires 30. Chaque canal 164 est formé entre les deux demi-plaques bipolaires 22 et 24 et est formé au moins en partie par une première rainure 652 ménagée dans la première demi-plaque bipolaire 22 et/ou par une deuxième rainure 654 ménagée dans la deuxième demi-plaque bipolaire 24. Chaque canal 164 présente une section de passage Σ164, définie par la ou les deux rainures qui le forment au moins en partie. Une partie de l’empilement 4, comprenant deux plaques bipolaires 20 et une plaque monopolaire 30, est représentée sur la . Le plan de coupe de la passe par les zones d’homogénéisation 62 des deux plaques bipolaires 20 et de la plaque monopolaire 30. Deux assemblages membrane-électrode 8 sont disposés entre les deux plaques bipolaires 20 et entre l’une des plaques bipolaires 20 et la plaque monopolaire 30. La plaque monopolaire 30 est en appui contre une plaque de pression 40. La plaque de pression 40, illustrée schématiquement sur les figures, pourra notamment comporter une plaque de contact électrique (non illustrée), au contact électrique de la plaque polaire 30, et éventuellement une plaque d’isolation interposée entre la plaque de contact électrique et le reste de la plaque de pression 40. Les demi-plaques bipolaires 22 et 24 et les demi-plaques monopolaires 32 et 34 présentent des géométries identiques. Ainsi, les canaux 64 et 164 présentent des géométries identiques et les sections de passage Σ64 et Σ164 sont identiques. On note A64 l’aire d’une section de passage Σ64 ou Σ164. Au moins un canal d’écoulement 64 de la plaque monopolaire 30 est équipé d’un insert 80 de réduction de sa section de passage Σ64. En d’autres termes, le volume de l’espace de communication fluidique est réduit par l’insert 80 qui est disposé dans une partie de cet espace. Cet insert 80 est rigide, d’un seul tenant et fait d’une seule matière, cette matière étant, par exemple, un matériau plastique. Avantageusement, chaque canal 64 de la plaque monopolaire est équipé d’un insert 80 de réduction de sa section Σ64. De façon alternative, seulement certains des canaux d’écoulement 64 sont équipés d’un insert de réduction 80. Chaque insert de réduction 80 est de forme complémentaire à une partie des rainures 642 de la demi-plaque monopolaire 32 et à une partie des rainures 644 de la demi-plaque monopolaire 34. Dans l’exemple du premier mode de réalisation, les inserts 80 sont placés au centre des canaux d’écoulement 64, à mi-distance des fonds des rainures 642 et 644. Un canal d’écoulement 64 équipé d’un insert 80 présente une section de passage effective Σ’64 de fluide caloporteur. Ici la section de passage effective Σ’64 comporte deux sous-sections Σ’642 et Σ’644. La première sous-section Σ’642 est définie entre l’insert 80 et la demi-plaque monopolaire 32 et la deuxième sous-section Σ’644 est entre l’insert 80 et la demi-plaque monopolaire 34. On note A’64 l’aire de la section de passage effective Σ’64. L’aire A’64 est strictement inférieure à l’aire A64. Un insert 80 permet donc de réduire la section Σ64 du fluide caloporteur dans un canal 64. On définit la section transversale Σ80 d’un insert 80 comme étant la section de cet insert prise perpendiculairement à la direction principale d’écoulement de fluide dans le canal 64. On note A80 l’aire de la section transversale Σ80 d’un insert 80. La section Σ64 est égale à la somme des sections Σ’642, Σ80 et Σ’644. On la relation A64 = A’64 + A80 (équation 1) Dans l’exemple des figures 1 à 4, la longueur de chaque insert 80, mesurée parallèlement à une direction principale d’écoulement du fluide dans un canal 64, est égale à la longueur du canal 64 entre l’ouverture de circulation du fluide caloporteur 56 et la zone centrale 60. Dans un tel cas, un insert 80 s’étend sur toute la longueur de la zone d’homogénéisation 62. Dans une variante non représentée de l’invention, la longueur d’un insert 80 ne représente qu’entre 10% et 95% de la longueur totale du canal. Comme représenté sur la , les inserts de réduction 80 positionnés dans des canaux 64 distincts, par exemple deux canaux 64 adjacents, sont reliés entre eux au moyen d’une bande de jonction 82. Cette bande de jonction 82 est ici faite de la même matière que les deux inserts 80. Les deux inserts 80 et la bande de jonction 82 constituent ensemble un sous-ensemble 84 qui peut être manipulé de façon unitaire lors de la fabrication de la plaque monopolaire 30, notamment pour la mise en place des inserts 80 dans les canaux 64. En pratique, un sous-ensemble avec plusieurs bandes de jonction 82 et un nombre correspondant d’inserts 80 peut être fabriqué, en fonction du nombre de canaux 64 distincts à équiper d’inserts de réduction 80 de leur section de passage. En pratique, les canaux 64 de la zone d’homogénéisation 62 de la plaque monopolaire 30 équipés d’un insert de réduction 80 ont une section de passage effective Σ’64 d’aire A’64 strictement inférieure à l’aire A64 de la section de passage Σ164 des canaux 164 disposés aux mêmes endroits, aux sens d’endroits alignés selon la direction d’empilement, dans les zones d’homogénéisation 62 des plaques bipolaires 20. De manière générale, on peut prévoir que la réduction de section de passage soit identique pour tous les canaux équipés d’un insert, ou encore que la réduction de section de passage soit proportionnelle à la section de passage du canal considéré. En fonction de la géométrie du ou des inserts 80, on peut non seulement obtenir une réduction du débit de fluide caloporteur dans la plaque monopolaire 30, mais on peut aussi influencer la répartition de ce débit de fluide selon une direction transversale de la plaque monopolaire 30. La plaque monopolaire 30 suivant ce premier mode de réalisation est fabriquée selon le procédé suivant : les rainures 642 et/ou 644 de la zone d’homogénéisation 62 des deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 sont formées par emboutissage. Les rainures 642 et/ou 644 des demi-plaques monopolaires 32 et 34 étant identiques aux rainures 652 et/ou 654 des demi-plaques bipolaires 22 et 24, les mêmes outillages et les mêmes procédés de fabrication peuvent être utilisés pour fabriquer les demi-plaques bipolaires 22, 24 et les demi-plaques monopolaires 32, 34. Les inserts de réduction 80 rigides et de forme prédéfinie complémentaire à une partie des rainures 642 et 644 des deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 sont disposés entre les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34. Les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 sont ensuite solidarisées en emprisonnant les inserts 80 dans les canaux d’écoulement 64. En pratique, à cette occasion, les inserts 80 sont manipulés au sein de sous-ensembles du type du sous-ensemble 84. Les bandes de jonctions 82 contribuent non seulement à la constitution des sous-ensembles 84 mais également au positionnement des inserts 80 par rapport aux demi-plaques monopolaires 32, 34, au cours du procédé de fabrication de la plaque monopolaire 30. De préférence, pour une zone d’homogénéisation donnée, la plaque polaire 30 comporte un unique sous-ensemble 84 incorporant en une seule pièce tous les inserts 80 de cette zone d’homogénéisation de la plaque monopolaire 30. Des deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation de l’invention sont représentés aux figures 5 à 8. Dans la description qui suit, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et ne sont pas décrits en détail. Si une référence est mentionnée dans la description sans être portée sur une figure ou portée sur une figure sans être mentionnée dans la description, elle désigne le même élément que celui portant la même référence dans le premier mode de réalisation. Dans ce qui suit, on décrit principalement ce qui distingue ces modes de réalisation du précédent. Dans le deuxième mode de réalisation, les demi-plaques bipolaires 22 et monopolaires 32 sont équipées de rainures 652, respectivement 642, alors que les demi-plaques bipolaires 24 et monopolaires 34 sont planes et équipées de nervures 52 et 54. Les nervures 52 d’une demi-plaque bipolaire 24 sont tournées vers l’assemblage membrane-électrode 8 de la cellule électrochimique active 6 à laquelle appartient cette demi-plaque, alors que les nervures 54 de cette demi-plaque sont tournées à l’opposé, en direction d’une demi-plaque bipolaire 22 appartenant à la même plaque bipolaire 20. Les nervures 54 définissent entre elles des canaux 164 de passage de fluide caloporteur, du même type que les canaux 164 du premier mode de réalisation. Les nervures 52 d’une demi-plaque monopolaire 34 sont tournées vers la plaque de pression 40 adjacente, alors que les nervures 54 de cette demi-plaque sont tournées à l’opposé, en direction d’une demi-plaque monopolaire 32 appartenant à la même plaque monopolaire 30. Les nervures 54 définissent entre elles des canaux 64 de passage de fluide caloporteur, du même type que les canaux 64 du premier mode de réalisation. Dans cet exemple, la demi-plaque monopolaire 32 est formée par emboutissage tandis que les nervures 52 et 54 de la demi-plaque monopolaire 34 sont formées par surmoulage sur une plaque plate, par exemple surmoulage en matériau élastomère tel que du silicone. Toute autre technique permettant de réaliser des reliefs rapportés sous la forme de nervures peut être utilisée pour la fabrication de la demi-plaque monopolaire 34. Avantageusement et comme dans l’exemple des figures, les canaux 64 n’ont pas tous la même géométrie. Chaque canal d’écoulement 64 est équipé d’un insert de réduction 80 rigide, mono-matière et dont la forme est complémentaire d’une partie des nervures 54. Les inserts 80 disposés dans différents canaux d’écoulement 64 distincts, éventuellement des canaux d’écoulement 64 adjacents, sont reliés par une bande de jonction 82 qui joue le rôle de support. Dans cet exemple, cette bande de jonction 82 est d’un matériau plus rigide que le matériau constituant les inserts 80, par exemple en métal, alors que les inserts 80 sont en matériau synthétique. Dans une variante non représentée, les inserts 80 et la bande jonction 82 sont réalisés dans le même matériau. Les inserts 80 et la bande de jonction 82 constituent ensemble un sous-ensemble 84 qui peut être manipulé de façon unitaire lors de la fabrication de la plaque monopolaire 30, comme le sous-ensemble 84 du premier mode de réalisation. Un canal d’écoulement 64 équipé d’un insert 80 présente alors une section de passage effective Σ’64 de fluide caloporteur. Cette section de passage effective Σ’64 comprend, dans ce mode de réalisation, deux sous-sections Σ’642 et Σ’644. La première sous-section Σ’642 se situe entre la bande de jonction 82 et les rainures 642 de la demi-plaque monopolaire 32. La deuxième sous-section Σ’644 se situe entre l’insert 80, la demi-plaque monopolaire 34 et les nervures 54. Les inserts 80 disposés sur la bande de jonction 82 sont insérés entre les deux demi-plaques monopolaires 32, 34 entre les nervures 54, donc dans le ou les canaux 64 délimités entre deux nervures 54 adjacentes, canaux 64 que les inserts 80 complètent partiellement. L’assemblage des deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 permet d’emprisonner l’insert et de former la plaque monopolaire 30 selon l’invention, comme mentionné ci-dessus pour le premier mode de réalisation. Dans le troisième mode de réalisation représenté à la , un insert 80 complète en totalité les reliefs d’une des demi-plaques monopolaires 32 ou 34, c’est-à-dire obture totalement une partie d’un canal 64 définie par une rainure 642 ou 644 d’une des demi-plaques monopolaires de la plaque monopolaire 30. Les demi-plaques monopolaires 32 et 34 comportent des rainures 642 et 644 qui définissent des canaux d’écoulement 64. Un premier insert rigide 802 complète en totalité une rainure 642 de la demi-plaque monopolaire 32 définissant en partie un premier canal 64. Un deuxième insert rigide 804 complète en totalité une rainure 644 de la demi-plaque monopolaire 34 définissant en partie un second canal 64 distinct du premier canal 64. Les deux inserts 802 et 804 adjacents sont solidaires au moyen d’une bande de jonction 82 et constituent avec elle un sous-ensemble 84. Le premier canal 64 équipé de son insert 802 et le deuxième canal 64 équipé de son insert 804 présentent une unique section effective Σ’64 de passage d’un fluide entre cet insert et la rainure 642 ou 644 de la demi-plaque monopolaire 32 ou 34 qui n’est pas complétée par l’insert 80. Dans la représentation de la , les inserts 802 et 804 complètent alternativement les rainures des deux demi-plaques monopolaires 32 et 34. Dans une variante non représentée, les multiples inserts 80 complètent toujours les rainures d’une même demi-plaque monopolaire 32 ou 34. Les rainures 642 et 644 respectivement obturées par les inserts 802 et 804 forment au moins en partie des canaux 64 distincts. Ainsi, la section de passage effective Σ’64 de chaque canal 64 est réduite, mais pas rendue nulle. Les procédés de fabrication des plaques monopolaires 30 des deuxième et troisième modes de réalisation sont comparable au procédé de fabrication de la plaque monopolaire 30 du premier mode de réalisation. Dans le quatrième mode de réalisation représenté sur la , les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 formant la plaque monopolaire 30 comportent respectivement des rainures 642 et 644 définissant des canaux d’écoulement 64. L’insert de réduction 80 placé entre les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 est en mousse ou en treillis tridimensionnel déformable dont le module d’Young est très inférieur à celui des demi-plaques monopolaires 32 et 34, préférentiellement le module d’Young des demi-plaques monopolaires 32, 34 est au moins dix fois supérieur au module d’Young de l’insert de réduction 80 en mousse ou en treillis tridimensionnel. L’insert 80 est réalisé à partir d’une ébauche d’insert 80’ de forme quelconque, par exemple parallélépipédique comme représenté sur l’insert A) de la . Du fait du caractère déformable de l’ébauche 80’, celle-ci prend une forme complémentaire à une partie des rainures 642 et 644 des deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 lorsque celles-ci sont rapprochées autour de l’ébauche pour constituer la plaque monopolaire 30. L’insert 80 formé à partir de l’ébauche 80’ s’étend au sein de plusieurs canaux d’écoulement 64 distincts, éventuellement au sein de plusieurs des canaux d’écoulement 64 adjacents. Dans une variante non représentée, l’insert 80 en matériau déformable ne s’étend qu’au sein d’un seul canal d’écoulement 64. Les deux canaux d’écoulement 64 comprenant une partie de l’insert 80 ont chacun une section de passage effective Σ’64 d’un fluide caloporteur qui comprend deux sous-sections Σ’642 et Σ’644. La sous-section Σ’642 est située entre l’insert 80 et la rainure 642 de la demi-plaque monopolaire 32 et la sous-section Σ’644 est entre l’insert 80 et la rainure 644 de la demi-plaque monopolaire 34. Le procédé de fabrication d’une telle plaque monopolaire 30 est le suivant : les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34 sont fabriquées par emboutissage. En l’absence de contraintes, l’ébauche déformable 80’ prend préférentiellement la forme d’un parallélépipède comme représenté sur la . Lorsque l’ébauche 80’ est comprimée entre les deux demi-plaques monopolaires 32 et 34, elle remplit une partie de l’espace disponible et forme l’insert 80. L’insert 80 occupe alors une partie de la section de passage Σ64 de plusieurs canaux d’écoulement 64. La proportion de la section de passage Σ64 de chaque canal 64 qui est obturée par l’insert 80 et le nombre de canaux d’écoulements 64 ayant leur section de passage réduite découlent notamment des dimensions initiales de l’ébauche 80’ et des forces de compression exercées lors de l’assemblage des deux demi-plaques monopolaires 32 et 34. En variante, dans les premier, deuxième et troisième modes de réalisation, l’insert 80 est mono-matière en métal ou bi-matière. Quel que soit le mode de réalisation, la proportion, au sein d’une zone d’homogénéisation donnée, du nombre des canaux équipés d’inserts de réduction de leur section de passage, par rapport au nombre total de canaux de la zone d’homogénéisation, est au choix du concepteur de la pile à combustible, en fonction de l’effet thermique recherché. Cette proportion est généralement entre 50 et 100%. Avantageusement, et quel que soit le mode de réalisation, l’aire A80 de la section transverse de chaque insert 80, 802 ou 804 représente entre 30% et 100% de l’aire A64 de la section de passage Σ64 du canal dans lequel est placé cet insert, cette aire étant définie en l’absence d’insert. Avantageusement, et quel que soit le mode de réalisation, la longueur d’un insert 80, 802 ou 804, mesurée parallèlement à une direction d’écoulement du fluide dans un canal 64, est supérieure ou égale à 10% de la longueur de ce canal entre l’ouverture de circulation du fluide caloporteur 56 et la zone centrale 60. Selon un mode de réalisation non représenté de l’invention, l’espace de communication fluidique entre l’ouverture de fluide caloporteur 56 et la zone active 60 peut être réalisé par autre chose que des canaux. Par exemple, ce volume peut être continu sur la largeur de la zone d’homogénéisation 62 et ménagé grâce à des plots et une bordure périphérique disposés entre les deux demi-plaques monopolaires 32, 34. Dans ce cas, le volume de l’espace de communication fluidique est défini autour des plots et à l’intérieur de la bordure périphérique. Une partie de ce volume est occupé par un ou plusieurs inserts 80 répartis entre les plots. Dans un plan perpendiculaire à une direction d’écoulement du fluide dans l’espace de communication fluidique, la somme des largeurs des inserts 80 représente entre 50% et 100% de la largeur de la zone d’homogénéisation 62, les largeurs étant mesurées perpendiculairement à une direction d’écoulement du fluide dans l’espace de communication fluidique. Quel que soit le mode de réalisation, la réduction du volume de l’espace de communication fluidique due à l’insert 80 est comprise entre 30% et 90%, préférentiellement entre 50% et 90%. Cette réduction du volume de l’espace de communication fluidique, et la répartition de cette réduction de volume, notamment selon la direction transversale de la plaque, est obtenue en déterminant la géométrie du ou des inserts. Dans la mesure où ils sont compatibles, les modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être combinés entre eux. Plaque monopolaire (30) pour une pile à combustible (2), cette plaque monopolaire étant formée de deux demi-plaques monopolaires (32, 34) et définissant au moins une ouverture (56) de circulation d’un fluide caloporteur, une zone centrale (60) destinée à être en regard d’une zone active d’un assemblage membrane-électrode (8), une zone d’homogénéisation (62) comportant, entre les deux demi-plaques monopolaires (32, 34), un espace de communication fluidique qui relie fluidiquement l’ouverture (56) de circulation du fluide caloporteur à la zone centrale (60), l’espace de communication fluidique ayant un volume défini par les deux demi-plaques monopolaires, caractérisée en ce qu’au moins une partie de l’espace de communication fluidique de la zone d’homogénéisation (62) est équipée d’un insert (80, 802, 804) de réduction de son volume. Plaque monopolaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la réduction du volume de l’espace de communication fluidique due à l’insert (80) est comprise entre 30% et 90%, préférentiellement entre 50% et 90%. Plaque monopolaire selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l’espace de communication fluidique comprend des canaux (64) qui relient fluidiquement l’ouverture (56) de circulation du fluide caloporteur à la zone centrale (60), chaque canal (64) ayant une section de passage (Σ64) définie par les deux demi-plaques monopolaires (32, 34) et en ce qu’au moins un canal (64) de la zone d’homogénéisation (62), de préférence chaque canal (64) de la zone d’homogénéisation (62), est équipé d’un insert (80, 802, 804) de réduction de sa section de passage. Plaque monopolaire selon la revendication 3, caractérisée en ce qu’un rapport entre, d’une part, l’aire (A80) d’une section transversale d’un insert (80), prise perpendiculairement à une direction d’écoulement de fluide dans un canal (64), et d’autre part, l’aire de la section (A64) de passage (Σ64) du canal (64) en l’absence d’insert (80, 802, 804), est compris entre 30% et 100%. Plaque monopolaire selon l’une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu’un rapport entre, d’une part, une longueur d’un insert (80), mesurée parallèlement à une direction d’écoulement du fluide dans un canal (64), et d’autre part la longueur du canal (64) entre l’ouverture (56) de circulation du fluide caloporteur et la zone centrale (60), est supérieur ou égal à 10%. Plaque monopolaire selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu’au moins deux canaux (64) distincts de la zone d’homogénéisation (62) sont équipés chacun d’un insert (80, 802, 804) et en ce que les inserts (80, 802, 804) des deux canaux (64) distincts sont reliés par une bande de jonction (82). Plaque monopolaire selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les canaux (64) sont formés au moins en partie par des rainures (642, 644) ménagées sur au moins une des deux demi-plaques monopolaires (32, 34) et en ce que chaque insert (80, 802, 804) présente une forme complémentaire d’une partie au moins d’une rainure (642, 644) qui forme au moins en partie le canal (64) dans lequel est disposé cet insert (80, 802, 804). Plaque monopolaire selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les canaux (64) sont délimités par des nervures (52, 54) disposées entre les deux demi-plaques monopolaires (32, 34) et en ce que chaque insert (80, 802, 804) présente une forme complémentaire d’une partie au moins des nervures (52, 54) qui délimitent le canal (64) dans lequel est disposé cet insert (80, 802, 804). Plaque monopolaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’insert (80, 802, 804) est rigide. Plaque monopolaire selon la revendication 9, caractérisée en ce que l’insert (80, 802, 804) est une pièce monomatière, en métal ou en matériau plastique, ou est une pièce bi-matière. Plaque monopolaire selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l’insert (80, 802, 804) est en mousse ou treillis tridimensionnel déformable. Procédé de fabrication d’une plaque monopolaire (30) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les deux demi-plaques monopolaires (32, 34) sont fabriquées par emboutissage en formant au moins au niveau de la zone d’homogénéisation (62) des reliefs définissant, entre eux, l’espace de communication fluidique, caractérisé en ce que ce procédé comprend au moins deux étapes successives consistant à insérer entre les reliefs d’une au moins des deux demi-plaques monopolaires (32, 34) au moins un insert (80, 802, 804) de réduction du volume de l’espace de communication fluidique, solidariser les deux demi-plaques monopolaires (32, 34) en emprisonnant entre elles l’insert (80, 802, 804). Pile à combustible (2), comprenant un empilement (4) de cellules électrochimiques actives (6) définies par des plaques bipolaires (20) et deux plaques monopolaires (30) constituant les extrémités de l’empilement des cellules electrochimiques actives, caractérisée en ce que l’une au moins des plaques monopolaires (30) est selon l’une des revendications 1 à 11 ou fabriquée par un procédé selon la revendication 12. Pile à combustible selon la revendication 13, caractérisée en ce que les plaques bipolaires (20) comprennent chacune deux demi-plaques bipolaires (22, 24) et en ce que les demi-plaques monopolaires (32, 34) des plaques monopolaires (30) ont la même géométrie que les demi-plaques bipolaires (22, 24) des plaques bipolaires (20). Pile à combustible selon l’une des revendications 13 et 14, dans laquelle la plaque monopolaire est selon la revendication 3, caractérisée en ce que l’aire (A’64) d’une section de passage (Σ’64) d’un premier canal (64) de la plaque monopolaire (30) équipé d’un insert (80, 802, 804) est inférieure à l’aire (A64) de la section de passage (Σ164) d’un deuxième canal (164) d’une plaque bipolaire (20) de l’empilement (4) de cellules électrochimiques actives (6), le premier canal et le deuxième canal étant respectivement disposés aux mêmes endroits dans les zones d’homogénéisation (62) respectives de la plaque monopolaire (30) et de la plaque bipolaire (20).