Brevet FR3151148A1 — publié le 20250117

Cellule électrochimique à électrode support structurée L’invention concerne une unité de cellule électrochimique comprenant dans l’ordre suivant son épaisseur : - une électrode à hydrogène support comprenant une première surface et une deuxième surface, opposées l’une à l’autre, - un électrolyte solide comprenant une première surface et une deuxième surface, opposées l’une à l’autre, la première surface de l’électrolyte solide faisant face à la deuxième surface de l’électrode à hydrogène, et - une électrode à oxygène comprenant une première surface et une deuxième surface, opposées l’une à l’autre, la première surface de l’électrode à oxygène faisant face à la deuxième surface de l’électrolyte solide, l’électrode à hydrogène support comprend au moins un canal de circulation d’un gaz formé en creux et débouchant au niveau de la première surface de l’électrode à hydrogène et sans déboucher au niveau de la deuxième surface de l’électrode à hydrogène. L’invention concerne l’optimisation d’une cellule à oxyde solide dont les cellules ou piles à combustible à oxyde solide et les cellules électrolyseur à oxyde solide. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Cellule électrochimique à électrode support structurée La présente invention concerne l’optimisation d’une cellule à oxyde solide dénommée SOC pour Solid Oxide Cell en anglais et notamment de l’électrode support par sa structuration. Ce type de cellule est employé dans des systèmes permettant de produire de l’électricité à partir d’hydrogène et d’oxygène (cellule ou pile à combustible à oxyde solide dénommée SOFC pour Solid Oxide Fuel Cell) ou de l’hydrogène et de l’oxygène à partir de vapeur d’eau (cellule électrolyseur à oxyde solide dénommée SOEC pour Solid Oxide Electrolysiser Cells). ETAT DE LA TECHNIQUE Une cellule électrochimique SOC est schématiquement représentée par 3 couches, soient 2 électrodes séparées par un électrolyte. Les électrodes sont le lieu des réactions électrochimiques, et sont conductrices électroniques, voire mixtes électroniques/ioniques, alors que l’électrolyte est uniquement conducteur ionique. Les piles à combustible SOFC sont des cellules électrochimiques productrices d’énergie électrique et thermique qui utilisent l’énergie chimique générée par la réaction de formation d’eau à partir de l’hydrogène et de l’oxygène. Le principe de fonctionnement d’une cellule SOFC est basé sur le mécanisme suivant : l’oxygène de l’air, qui est apporté à la cathode, est dissocié pour donner des anions O2- . Les anions ainsi formés migrent à travers l’électrolyte jusqu’à atteindre l’anode au niveau de laquelle ils oxydent les atomes d’hydrogène qui sont apportés par le combustible. Cette réaction libère des électrons et de l’eau. Une cellule fonctionnante en tant que SOEC (cellule électrochimique en mode électrolyseur SOEC pour Solid Oxide Electrolysiser Cells) sont des cellules électrochimiques productrices, d’hydrogène dont le principe de fonctionnement est strictement inverse à celui des SOFC. En effet, dans le cas d’une cellule SOEC, de la vapeur d’eau est apportée à la cathode et les molécules d’eau sont dissociées en hydrogène et en anions O2 -. Les anions ainsi formés diffusent à travers l’électrolyte pour se recombiner sous forme d’oxygène à l’anode tandis que l’hydrogène reste, avec la vapeur d’eau, à la cathode. Cet hydrogène peut ensuite être récupéré pour être utilisé comme combustible dans d’autres applications. L’hydrogène est ainsi produit avec un rendement élevé, ce qui rend cette technologie très pertinente dans le contexte énergétique actuel. En effet, l’utilisation croissante d’énergies renouvelables, souvent intermittentes, nécessite un moyen de stockage efficace, et le vecteur hydrogène prend alors tout son sens. Les développements menés ces quinze dernières années sur les matériaux et procédés de mise en forme utilisés pour élaborer les cellules électrochimiques ont permis d’atteindre des niveaux de performances élevés. Ces derniers rendent ainsi la technologie haute température compatible avec les cibles de coûts de l’hydrogène. Cependant, certains mécanismes de vieillissement, liés à la température de fonctionnement élevée ou spécifiques au mode de fonctionnement d’électrolyse à haute température (EHT), tempèrent dans la réalité l’intérêt de cette nouvelle technologie. Ces mécanismes sont souvent relativement difficiles à identifier, et dépendent des conditions de test (densité de courant, pourcentage de vapeur dans le mélange H2O/H2 électrolysé, taux de conversion, température…). Initialement, les SOC ont été optimisées pour un fonctionnement en mode pile à combustible SOFC. La réversibilité de ces systèmes électrochimiques permet de les faire fonctionner également en mode SOEC pouvant aussi être dénommé EHT, mais des mécanismes réactionnels différents pour ces deux modes de fonctionnement entraînent des surtensions de polarisation ou de concentration différentes. Cela peut également nécessiter des architectures et des microstructures différentes pour apporter/évacuer les réactifs/les produits de réactions. Concernant les mécanismes de dégradation, certains sont identiques pour ces deux modes de fonctionnement, et d’autres sont spécifiques à l’électrolyse. Plusieurs étapes constituant le mécanisme réactionnel ont lieu au sein des électrodes et ne sont pas toujours clairement établies. Une proposition de mécanisme est la suivante : tout d’abord, la vapeur d’eau diffuse dans la porosité de l’électrode jusqu’aux sites du nickel, points triples (oxyde céramique, nickel, porosité) où se produit l’adsorption dissociative de H2O. L’hydrogène produit diffuse des sites réactionnels vers la surface de l’électrode grâce à la porosité de l’électrode. L’oxygène adsorbé à la surface des particules de nickel diffuse jusqu’à l’interface nickel/conducteur ionique (YSZ). Ensuite, la réaction de transfert de charge a lieu entre l’oxygène adsorbé et les charges électroniques conduites par le nickel. Les électrodes sont des milieux poreux fortement hétérogènes, sièges de mécanismes locaux, qui expliquent le comportement macroscopique des cellules d’électrolyse. La microstructure des électrodes joue ainsi un rôle clef dans la performance électrochimique des cellules. Par exemple, la diffusion des gaz au travers du substrat épais formé par l’électrode d’une cellule induit de fortes surtensions de concentration qui peuvent limiter l’efficacité de la cellule à fort courant. Par ailleurs, les dégradations électrochimiques ou les endommagements mécaniques, qui apparaissent en fonctionnement sous courant ou lors des cycles thermiques ou ‘redox’, sont souvent liés à des évolutions microstructurales des électrodes poreuses. Par conséquent, l’optimisation de la microstructure des électrodes est une étape essentielle en vue d’obtenir des cellules performantes, robustes et durables. RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit une unité de cellule électrochimique comprenant dans l’ordre suivant son épaisseur : - une électrode à hydrogène support comprenant une première surface et une deuxième surface, opposées l’une à l’autre, - un électrolyte solide comprenant une première surface et une deuxième surface, opposées l’une à l’autre, la première surface de l’électrolyte solide faisant face à la deuxième surface de l’électrode à hydrogène support, et - une électrode à oxygène comprenant une première surface et une deuxième surface, opposées l’une à l’autre, la première surface de l’électrode à oxygène faisant face à la deuxième surface de l’électrolyte solide, l’électrode à hydrogène support comprenant au moins un canal de circulation d’au moins un gaz, formé en creux et débouchant au niveau de la première surface de l’électrode à hydrogène support et sans déboucher au niveau de la deuxième surface de l’électrode à hydrogène support. Cette disposition présente l’avantage de permettre une meilleure alimentation de l’électrode en gaz et notamment de l’électrode à hydrogène jouant le rôle d’électrode support. Cette structure de l’électrode à hydrogène support permet également une simplification des plaques d’interconnexion dans l’empilement de cellules. La présence de cet au moins un canal de circulation, avantageusement d’un gaz type d’hydrogène ou vapeur d’eau, permet de limiter les surtensions liées à la diffusion de l’hydrogène et de la vapeur d’eau dans l’électrode support de l’unité de cellule. La distance à parcourir dans l’électrode support pour les gaz est diminuée, l’épaisseur de l’électrode support étant réduite au niveau de l’au moins un canal de circulation permettant aux gaz d’atteindre plus facilement les sites de réactions électrochimiques qui se situent préférentiellement dans une épaisseur de 20 µm depuis la deuxième surface de l’électrode à hydrogène support faisant l’interface avantageusement avec l’électrolyte solide. Selon un autre aspect, l’invention concerne un empilement comprenant au moins une unité de cellule électrochimique telle que décrite ci-dessus, l’empilement comprend un premier interconnecteur destiné à être agencé au regard de la première surface de l’électrode à hydrogène support et/ou un deuxième interconnecteur destiné à être agencé au regard de la deuxième surface de l’électrode à oxygène, le premier interconnecteur comprend une première surface plane destinée à être au regard de la première surface de l’électrode à hydrogène support. La configuration de l’unité de cellule permet de prévoir un empilement s’affranchissant des canaux de diffusion dans les interconnecteurs. Les interconnecteurs reliant les différentes unités de cellule dans un empilement présentent avantageusement des surfaces planes contribuant à faciliter leur fabrication et à limiter leur coût. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : La représente une vue en coupe transversale, selon l’épaisseur, d’une unité de cellule selon un mode de réalisation de l’invention. La représente une vue en coupe transversale, selon l’épaisseur, d’une unité de cellule selon un autre mode de réalisation. La représente une vue en coupe transversale, selon l’épaisseur, d’un empilement comprenant l’unité de cellule selon la . La représente une vue en coupe transversale, selon l’épaisseur, de l’empilement selon une variante de la . La représente une vue de face de la première surface de l’électrode à hydrogène selon un mode de réalisation. La représente une vue de détail selon la . Les dessins sont donnés à titre d'exemple et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les épaisseurs des couches ne sont pas représentatives de la réalité. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : Selon un exemple, le au moins un canal de circulation 100 présente une profondeur P s’étendant suivant l’épaisseur Ep de l’unité de cellule électrochimique 1, une largeur l s’étendant transversalement à l’épaisseur Ep et une longueur L s’étendant transversalement à l’épaisseur Ep et à la largeur l, le au moins un canal de circulation 100 étant débouchant sur toute sa longueur L et sa largeur l ; Selon un exemple, le au moins un canal de circulation 100 présente une variation de sa profondeur P ; Selon un exemple, le au moins un canal de circulation 100 est agencé sous forme d’une spirale s’étendant dans un plan parallèle à la deuxième surface 202 de l’électrode à hydrogène support 200 ; Selon un exemple, l’unité de cellule électrochimique 1 comprend une admission de gaz agencée au centre 1002 de la spirale ; Selon un exemple, la profondeur P du canal de circulation 100 est croissante depuis le centre 1002 de la spirale, préférentiellement continu ; Selon un exemple, le au moins un canal de circulation 100 est formé de rainures agencées parallèlement les unes aux autres et s’étendant suivant une direction longitudinale perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule électrochimique 1 ; Selon un exemple, les rainures présentent entre elles une profondeur P décroissante vers le centre 1000 de l’unité de cellule électrochimique ; Selon un exemple, l’unité de cellule électrochimique 1 présente un gradient de densité des rainures, préférentiellement entre le centre 1000 de l’unité de cellule et ses bords 1001, l’utilisation d’un gradient de profondeur de l’au moins un canal de circulation et d’un gradient de densité des rainures permet de gérer la perte de charge au sein de l’unité de cellule est de pouvoir ainsi alimenter différemment certaines parties de l’unité de cellule afin d’avoir un fonctionnement homogène de l’unité de cellule en termes de densité de courant ; Selon un exemple, le au moins un canal de circulation 100 présente une profondeur P maximale de 80 % de l’épaisseur 10 de l’électrode à hydrogène support 200, préférentiellement de 2/3 de l’épaisseur (6) de l’électrode à hydrogène support 200 ; Selon un exemple, le au moins un canal de circulation 100 représente 50 % maximum de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène support 200 ; Selon un exemple, l’unité de cellule électrochimique ouverture 1 comprend un élément d’interface agencé au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène support 200 comprenant des passages communicants agencés au regard de ladite première surface 200 ; Selon un exemple, l’élément d’interface est une grille de contact 700 agencée sur la première surface 200 de l’électrode à hydrogène support 200 et avantageusement destinée à venir en contact d’un interconnecteur ; Selon un exemple, l’élément d’interface est une couche de contact 6 comprenant au moins un canal complémentaire 603 à l’au moins un canal de circulation 100 de l’électrode à hydrogène support 200 agencé au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène support 200 et avantageusement destiné à venir en contact d’un interconnecteur. Avec cette configuration, le contact entre l’électrode à hydrogène support et l’interconnecteur est suffisante. Pour la suite de la description, on entend par ‘haut’ et ‘bas’, ou leurs dérivés, une qualité de positionnement relatif d’un élément d’unité de cellule ou de l’empilement tels que représentés sur les figures, le ‘haut’ étant orienté à l’opposé du sol et le ‘bas' étant orienté vers le sol. L’extrémité supérieure se situe en haut et l’extrémité inférieure se situe en bas. On entend par vertical ce qui est dirigé selon l’épaisseur de l’empilement ou de l’unité de cellule, c’est-à-dire selon la direction principale d’extension de l’empilement ou de l’unité de cellule, et horizontal ce qui est perpendiculaire à la verticale. Le haut et le bas étant opposés verticalement. On entend par transversale, une direction perpendiculaire à une direction longitudinale. La direction longitudinale s’entend une direction perpendiculaire à l’épaisseur de l’empilement ou de l’unité de cellule. Une coupe transversale est une coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal. Une coupe transversale est une coupe selon l’épaisseur de l’empilement ou de l’unité de cellule. Une coupe longitudinale est une coupe perpendiculaire à l’épaisseur de l’empilement ou de l’unité de cellule. On entend par un paramètre "sensiblement égal/supérieur/inférieur à" ou "de l'ordre de" une valeur donnée, que ce paramètre est égal/supérieur/inférieur à la valeur donnée, à plus ou moins 10 % près, voire à plus ou moins 5 % près, de cette valeur. Aux fins de la présente divulgation, l'expression « A et/ou B » signifie (A), (B) ou (A et B). Aux fins de la présente divulgation, l'expression "A, B et/ou C" signifie (A), (B), (C), (A et B), (A et C), (B et C), ou (A, B et C). Les termes "premier", "deuxième" et "troisième", "additionnel", etc. sont utilisés simplement comme des étiquettes, et ne sont pas destinés à imposer des exigences numériques sur leurs objets. Le terme « supérieur » employé en particulier pour qualifier une face d’une couche ne sert ici qu’à désigner une première des deux faces d’une couche (l’autre étant la face inférieure), sans pour autant faire de quelconques hypothèses sur la position relative des faces, suivant une direction verticale. La face supérieure aurait pu ainsi être aussi nommée face avant, en opposition à une face arrière. Les formes ou dimensions données pour certains composants de la présente invention ne sont toujours qu’indicatives et s’entendent comme incluant des formes et dimensions sensiblement équivalentes Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme « sur », « surmonte », « recouvre », « au-dessus » ou « sous-jacent » ou « en dessous » ou leurs équivalents ne signifient pas forcément « au contact de ». Par exemple, le dépôt d’une première couche sur une deuxième couche ne signifie pas obligatoirement que les deux couches sont directement au contact l’une de l’autre, mais cela signifie que la première couche recouvre au moins partiellement la deuxième couche soit en étant directement à son contact, soit en étant séparée d’elle par au moins une autre couche ou au moins un autre élément. La présente invention concerne une unité de cellule 1 électrochimique. L’unité de cellule électrochimique est destinée à être utilisée pour former des piles à combustible à oxyde solide de type SOFC et des électrolyseurs à oxyde solide SOEC. L’unité de cellule 1 comprend une superposition de couches dont une anode, une cathode et un électrolyte solide 300 agencé entre l’anode et la cathode. L’électrode à hydrogène 200 est avantageusement le siège des réactions de réduction de l’eau ou alternativement d’oxydation de l’hydrogène. L’électrode à hydrogène est l’électrode auprès de laquelle circule de l’hydrogène et de la vapeur d’eau. Selon une possibilité préférée, l’unité de cellule électrochimique 1 est de type à électrode support. On entend par électrode support que c’est une électrode qui assure le maintien mécanique de l’unité de cellule. Plus précisément, selon l’invention c’est l’électrode à hydrogène 200 qui assure préférentiellement le maintien mécanique de l’unité de cellule 1. On entend par support, l’électrode sur laquelle s’exerce le poids du reste de l’unité de cellule. Préférentiellement, l’électrode support est l’électrode inférieure de l’unité de cellule. Selon cette possibilité, l’électrode à hydrogène 200 est une couche d’une épaisseur 10 minimale de l’ordre de 400µm et par exemple de l’ordre de 500 µm. Avantageusement, la conductivité électronique de l’électrode support est supérieure à 1 000 S/cm. L’unité de cellule à électrode support permet de diminuer la température de fonctionnement en gardant une chute ohmique acceptable. Les cellules à électrode support fonctionnent généralement entre 600° et 800 °C limitant fortement les problèmes de dégradation tout en permettant de considérer des plaques d’interconnexion en alliages métalliques meilleur marché. Dans la suite de la description, les termes électrode à hydrogène, électrode support ou électrode à hydrogène support sont utilisés de manière interchangeable. À titre d’exemple, l’électrode à hydrogène 200 est un cermet. À titre d’exemple, l’électrode à hydrogène 200 est composée d’un mélange d’oxyde conducteur ionique et d’un métal catalyseur, le plus souvent le nickel. Ce métal présente une forte activité catalytique vis-à-vis de la réduction de l’eau et donc de la production d’hydrogène. De plus, grâce à sa conductivité électronique élevée (4,5 .10 3 S.cm-1 à 800°C), le nickel permet d’assurer la continuité électronique dans l’électrode. Le réseau céramique permet d’accommoder les contraintes thermomécaniques liées à une différence de coefficient d’expansion thermique (CET) entre celui du nickel (16,5 .10 -6 K-1) et celui de l’électrolyte (10,5 .10 -6 K-1 pour 8YSZ). Par exemple, un cermet 40 % volumique Ni - 60 % volumique 8YSZ présente un CET d’environ 13.10 -6 K-1. Enfin, grâce à sa conductivité ionique élevée, ce réseau céramique permet de délocaliser la réaction électrochimique dans un volume proche de l’interface avec l’électrolyte solide 300. L’électrode à hydrogène 200 comprend une première surface 201 et une deuxième surface 202, opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 201 et la deuxième surface 202 s’étendent suivant un plan longitudinal, perpendiculaire à l’épaisseur de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 201 et la deuxième surface 202 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la deuxième surface 202 est plane. À titre d’exemple non limitatif, l’électrode à hydrogène est constituée d’un mélange d’oxyde de nickel NiO, et d’oxyde de zirconium dopée (typiquement dopage par l’oxyde d’yttrium à hauteur de 8% molaire). Les mélanges classiquement utilisés ont une teneur d’environ 50 à 70% en masse de NiO. Selon l’invention, l’unité de cellule 1 est caractérisée en ce qu’elle comprend une structuration formée dans son épaisseur. Avantageusement, c’est l’électrode à hydrogène 200 qui comprend une structuration. La structuration de l’électrode à hydrogène 200 est destinée à permettre une meilleure alimentation de l’électrode en gaz et cela malgré son épaisseur d’électrode support. Selon l’invention, l’unité de cellule 1 comprend au niveau de l’électrode à hydrogène 200 dit électrode support au moins un canal de circulation 100. Dans la suite de la description, il est fait référence à un canal de circulation 100 sans être limitatif. L’électrode à hydrogène 200 dit électrode support pouvant comprendre plusieurs canaux de circulation 100. Le canal de circulation 100 est destiné avantageusement à permettre la circulation d’un gaz ou d’un mélange de gaz tel que la vapeur d’eau et/ou du dihydrogène. Le canal circulation 100 est formé en creux depuis la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. Le canal de circulation 100 est débouchant au niveau de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. Avantageusement, le canal de circulation 100 est non débouchant au niveau de la deuxième surface 202 de l’électrode à hydrogène 200. Le canal de circulation 100 est formé dans l’épaisseur de l’électrode à hydrogène 200 préférentiellement dans une partie seulement de sorte à conserver une épaisseur 11 d’électrode à hydrogène 200 à l’aplomb canal de circulation 100. Préférentiellement, l’épaisseur 11 minimale de l’électrode à hydrogène 200 est de l’ordre de 20 µm. Le canal de circulation 100 présente une profondeur P s’étendant suivant l’épaisseur Ep de l’unité de cellule, une largeur l s’étendant transversalement à l’épaisseur Ep et une longueur L s’étendant transversalement à l’épaisseur Ep et à la largeur l. Selon un mode de réalisation préféré, le canal de circulation 100 est débouchant sur toute sa surface dans un plan parallèle au plan de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. Selon une possibilité, le canal de circulation 100 présente une profondeur P représentant maximum 80 % de l’épaisseur 10 de l’électrode à hydrogène 200. Préférentiellement, le canal de circulation 100 présente une profondeur P représentant minimum 1/3 de l’épaisseur 10 de l’électrode à hydrogène 200. Cette dimension du canal de circulation 100 permet d’améliorer la diffusion gazeuse sans fragiliser l’unité de cellule en se rapprochant trop de l’électrolyte solide 300. Préférentiellement, le canal de circulation 100 présente une largeur l comprise entre 25 µm et 150 µm. Avantageusement, la surface du canal de circulation 100 prise transversalement à l’épaisseur Ep est inférieure ou égale à 50 % de la surface de la deuxième surface 202 de l’électrode à hydrogène 200. Cette sélection de surface minimale restante de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200 permet d’assurer un contact électrique avec l’interconnecteur 900 configuré pour venir au regard de cette première surface de 101. La géométrie du canal de circulation 100 est par exemple en coupe transversale comme illustré sur les figures 1 à 4 d’une forme parallélépipédique ou triangulaire, l’un des sommets, étant orienté vers la deuxième surface 202 de l’électrode à hydrogène 200. Selon un mode de réalisation, le canal de circulation 100 est agencé sous forme d’une spirale s’étendant dans un plan longitudinal perpendiculaire à l’épaisseur 10 de l’électrode à hydrogène 200. Préférentiellement, les spires formant la spirale sont régulièrement espacées, correspondant par exemple à une spirale d’Archimède. Selon une alternative, les spires ont un espacement croissant depuis le centre 1002 de la spirale en direction de sa circonférence 1003 de la spirale, correspondant par exemple à une spirale logarithmique. Selon encore une alternative, les spires ont un espacement décroissant depuis le centre 1002 de la spirale en direction de sa circonférence 1003 la spirale correspondant par exemple à une spirale algébrique. Les deux dernières alternatives permettent de faire varier la densité spires pour permettre un fonctionnement homogène de l’unité de cellule en termes de densité de courant. Selon un mode de réalisation, le canal de circulation 100 présente une profondeur P variable. Selon une première possibilité, la profondeur P du canal de circulation 100 est croissante depuis le centre 1002 de la spirale en direction de sa circonférence 1003. La croissance de la profondeur P est préférentiellement continue et progressive le long du canal de circulation 100. La profondeur P augmente ainsi progressivement depuis le centre 1002 de la spirale le long des spires de celle-ci. Cette disposition permet d’avoir une perte de charge diminuant entre l’entrée et la sortie. Cela permet une alimentation potentiellement plus homogène sur toute la cellule. Avantageusement, le canal de circulation 100 sous forme de spirale est alimenté en gaz en son centre 1002 par une arrivée de gaz externe à l’unité de cellule est avantageusement formée au niveau de l’interconnecteur 900 par exemple par une ouverture de 5 à 10mm de diamètre. Selon un autre mode de réalisation, le canal de circulation 100 comprend des rainures. Avantageusement, les rainures sont agencées parallèlement les unes aux autres. Les rainures s’étendent avantageusement suivant une direction longitudinale perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule 1. Selon une possibilité, à au moins une de leurs extrémités les rainures sont en communication fluidique permettant la circulation de gaz entre elles. Les rainures formant ainsi un canal de circulation 100. Cette disposition permet une arrivée de gaz par un côté de la cellule et une sortie de gaz par le côté opposé, préférentiellement via des canaux d’amené et de récupération. Selon une autre possibilité, les rainures ne sont pas en communication fluidique les unes avec les autres. Selon un mode de réalisation, les rainures présentent une profondeur P variable. Préférentiellement, la profondeur P de rainures successives est décroissante en direction du centre 1000 de l’unité de cellule 1. Selon un mode de réalisation, l’espacement entre les rainures est constant comme illustré en . Selon un autre mode de réalisation, les rainures ont un espacement variable entre elles. Selon une possibilité préférée, l’espacement entre les rainures est décroissant depuis le centre 1000 en direction des bords 1001 de l’unité de cellule 1 comme illustré en . Selon une autre possibilité, l’espacement entre les rainures est croissant depuis le centre 1000 en direction des bords 1001 de l’unité de cellule 1. La densité des rainures est ainsi variable à la première surface 201 de l’électrode à hydrogène de support 200. Avantageusement, cette possibilité permet d’alimenter différemment certaines zones de la cellule, ce qui peut permettre d’homogénéiser les densités de courant sur toute la cellule, et donc potentiellement limiter le vieillissement de la cellule. La superposition des couches de l’unité de cellule 1 se fait suivant l’épaisseur 10 de la couche d’électrode à hydrogène 200. L’épaisseur 10 de la couche d’électrode à hydrogène 200 est parallèle à l’épaisseur EP de l’unité de cellule 1. L’unité de cellule 1 comprend, au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200, un électrolyte solide 300. L’électrolyte solide 300 est une couche comprenant une première surface 301 et une deuxième surface 302, opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 301 et la deuxième surface 302 s’étendent suivant un plan longitudinal, perpendiculaire à l’épaisseur E1 de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 301 et la deuxième surface 302 sont planes. Préférentiellement, la première surface 301 et la deuxième surface 302 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la première surface 301 et la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300 sont de dimensions sensiblement équivalentes à la deuxième surface 202 de l’électrode à hydrogène 200. L’électrolyte solide 300 est une membrane électrolytique qui constitue la séparation entre les deux compartiments d’une pile. À ce titre, elle doit être parfaitement dense pour être imperméable au gaz. Avantageusement, la deuxième surface 202 de l’électrode à hydrogène 200 est agencée en contact de la première surface 301 de l’électrolyte solide 300. À titre d’exemple non limitatif, les matériaux d’électrolyte classiques sont des oxydes de zirconium, dopés par des oxydes d’yttrium ou de scandium à hauteur de 3 à 10% molaire. L’unité de cellule 1 comprend, au regard de la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300, une électrode à oxygène 400. L’électrode à oxygène 400 présente une première surface 401 et une deuxième surface 402, opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 401 et la deuxième surface 402 s’étendent suivant un plan longitudinal perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 401 et la deuxième surface 402 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la première surface 401 et la deuxième surface 402 de l’électrode à oxygène 400 sont de dimensions inférieures à celles de la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300. Préférentiellement, la première surface 401 et la deuxième surface 402 de l’électrode à oxygène 400 sont planes. L’électrode à oxygène correspond à l’électrode où se fait la circulation de l’air est donc de l’oxygène. À titre d’exemple non limitatif, les matériaux d’électrode à oxygène sont classiquement de structure pérovskite (ABO3). L’un des matériaux actuellement majoritairement utilisé est le matériau (LaSr) (CoFe) O3. Préférentiellement, l’électrode à oxygène 400 est configurée de sorte à ne pas recouvrir la totalité de la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300. Préférentiellement, l’électrode à oxygène 400 laisse libre la bordure de la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300 de sorte former un cadre dépourvu d’électrode à oxygène 400. À titre d’exemple, 5 à 10% de la surface de l’électrolyte solide 300 est laissée libre afin de positionner la zone d’étanchéité à cet endroit pour permettre un contact direct entre la solution d’étanchéité et un matériau dense comme l’électrolyte solide. Selon une possibilité, l’unité de cellule 1 comprend une couche barrière 500 agencée entre l’électrolyte solide 300 et l’électrode à oxygène 400. Plus précisément, la couche barrière 500 est agencée entre la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300 et la première surface 401 de l’électrode à oxygène 400. La couche barrière 500 présente une première surface 501 et une deuxième surface 502 opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 501 et la deuxième surface 502 s’étendent suivant un plan longitudinal perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 501 et la deuxième surface 502 sont planes. Préférentiellement, la première surface 501 et la deuxième surface 502 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la première surface 501 et la deuxième surface 502 de la couche barrière 500 sont de dimensions identiques à la deuxième surface 402 de l’électrode à oxygène 400. La couche barrière 500 est destinée à limiter la diffusion d’éléments et la réactivité entre l’électrode à oxygène et le matériau d’électrolyte (typiquement le strontium et le lanthane). En effet, sans cette couche barrière des phases isolantes peuvent se former lors de la fabrication de la cellule ou du fonctionnement de cette dernière et nuire aux performances initiales et à la durabilité . Selon une possibilité, l’unité de cellule 1 comprend au moins un élément d’interface agencée au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène support 200. L’élément d’interface est destiné à optimiser la circulation et la diffusion de gaz en direction de l’électrode à hydrogène 200. Préférentiellement, l’élément d’interface comprend des passages communicants agencés au regard de ladite première face et configurés avantageusement pour assurer la circulation de gaz en direction de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène support 200. Selon une première possibilité, l’élément d’interface est une première couche de contact 600. À titre d’exemple, l’unité de cellule 1 comprend une première couche de contact 600 agencée au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. La première couche de contact 600 présente une première surface 601 et une deuxième surface 602, opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 601 et la deuxième surface 602 s’étendent suivant un plan longitudinal perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 601 et la deuxième surface 602 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la première surface 601 et la deuxième surface 602 de la première couche de contact 600 sont de dimensions identiques à celles de l’électrode à hydrogène 200. Préférentiellement, la première surface 601 et la deuxième surface 602 de la première couche de contact 600 sont discontinues. Selon un mode de réalisation, la première couche de contact 600 comprend au moins un canal complémentaire 603 agencé au regard du canal de circulation 100. La première couche de contact 600 est formée par une alternance de creux et de plots 604 agencés pour former un canal complémentaire 603 au canal de circulation 100 de l’électrode à hydrogène 200. Avantageusement, la deuxième surface 602 de la première couche de contact 600 est agencée en contact de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. La couche de contact permet de réduire les résistances de contact avec les interconnecteurs. La couche de contact 600 présente avantageusement, une meilleure conductivité électronique de l’électrode à hydrogène, par exemple car elle est constituée de nickel pur. À titre d’exemple, l’unité de cellule 1 comprend une deuxième couche de contact 800 agencée au regard de la deuxième surface 402 de l’électrode à oxygène 400. La première couche de contact 800 présente une première surface 801 et une deuxième surface 802, opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 801 et la deuxième surface 802 s’étendent suivant un plan longitudinal perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 801 et la deuxième surface 802 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la première surface 801 et la deuxième surface 802 de la deuxième couche de contact 800 sont de dimensions inférieures à celles de la deuxième surface 302 de l’électrolyte solide 300. Préférentiellement, la deuxième couche de contact 800 présente une surface identique à celle de l’électrode à oxygène 400. La couche de contact 800 est destinée à assurer la plus faible résistance de contact possible entre l’interconnecteur et l’électrode à oxygène. La couche de contact 800 présente avantageusement, une meilleure conductivité électronique de l’électrode à oxygène, par exemple car elle est constituée de nickel pur. Selon une deuxième possibilité, l’élément d’interface est une grille de contact 700 agencée au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. La grille de contact 700 présente une première surface 701 et une deuxième surface 702, opposées l’une à l’autre et préférentiellement parallèles. La première surface 701 et la deuxième surface 702 s’étendent suivant un plan longitudinal perpendiculaire à l’épaisseur Ep de l’unité de cellule 1. Préférentiellement, la première surface 701 et la deuxième surface 702 sont de dimensions identiques. Préférentiellement, la première surface 701 et la deuxième surface 702 de la grille de contact 700 sont de dimensions identiques à celle de l’électrode à hydrogène 200. Préférentiellement, la première surface 701 et la deuxième surface 702 de la grille de contact 700 sont planes. Selon un mode de réalisation, la grille de contact 700 est poreuse et comprend des passages permettant la circulation préférentiellement de gaz tel que le dihydrogène et la vapeur d’eau entre la première surface 701 et la deuxième surface 702. La grille de contact 700 a avantageusement un double rôle d’amélioration de la résistance de contact comme pour les couches de contact 600, 800 et de diffuseur de gaz. Selon un autre aspect, l’invention concerne un empilement comprenant une unité de cellule 1 telle que décrite ci-dessus et un premier interconnecteur 900 agencé au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. Préférentiellement, l’interconnecteur 900 présente une surface au regard l’électrode à hydrogène 200 qui est supérieure à la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200 et/ou supérieure à la première surface 301 de l’électrolyte solide 300. Selon une possibilité, l’empilement comprend un deuxième interconnecteur non illustré agencé au regard de la deuxième surface 402 de l’électrode à oxygène 400. Préférentiellement, le deuxième interconnecteur est agencé à la deuxième surface 802 la couche de contact 800. Avantageusement, l’unité de cellule un selon l’invention permet d’utiliser dans l’empilement un premier interconnecteur 900 comprenant une première surface 901 et une deuxième surface 902, opposées l’une à l’autre, dont la deuxième surface 902 est plane et destinée à être au regard de la première surface 201 de l’électrode à hydrogène 200. La deuxième surface 902 de l’interconnecteur 900 ne comprend avantageusement pas de relief destiné à la distribution de gaz. Selon un aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’une unité de cellule 1 telle que décrite ci-dessus. La fabrication de l’unité de cellule 1 et plus particulièrement la superposition des différentes couches est réalisée par les différentes techniques connues par un homme du métier. En ce qui concerne la formation de l’au moins un canal de circulation 100 formée en creux et débouchant la première surface de l’électrode à hydrogène 200, c’est être réalisé par coulage en bande, calandrage, micro-usinage. Préférentiellement, la formation de l’au moins un canal de circulation 100 est réalisé par micro-usinage laser. La formation du canal de circulation 100 par la terre permet de maîtriser l’énergie apportée afin de structurer l’électrode à hydrogène support de manière significative sans nuire à la qualité de l’électrolyte solide 300 dont la qualité primordiale pour la performance et la durabilité de l’unité de cellule. À titre d’exemple, une unité de cellule selon l’invention est réalisée par un laser INNOSLAB de la marque Edgewave (modèle BX60). Il s’agit d’un laser Nd-YAG d’une puissance de 30W. Les paramètres suivants ont été utilisés : Puissance du laser = 100 % soit 30W Vitesse laser allumé = 1495 mm/s Vitesse laser éteint (saut) = 3000 mm/s Le faisceau laser avant la lentille est dirigé par deux miroirs galvanométriques, ce qui amène des contraintes physiques sur le déplacement du faisceau. Chaque vecteur de marquage est divisé en micro-vecteurs, et la longueur de ces micro-vecteurs est paramétrable ainsi que leur durée. C’est à partir de ces deux paramètres que la vitesse de marquage est réglée. La durée d’un micro-vecteur est donné en µs et sa longueur en LSB, équivalent à un mm par octets. Avec une lentille de champ 220*220mm telle qu’utilisée, un LSB équivaut à 3,74µm. La taille du pas est fixée à 20 LSB, et l’intervalle du pas à 50 µs. Les paramètres choisis sont les suivants pour obtenir la définition adéquate de la structuration : Délai ON = 100 µs Délai OFF = 100 µs Concernant le faisceau laser, La largeur du pulse est fixée à 9µs La fréquence du pulse est fixée à 100kHz Le nombre de répétitions est fixé à 500. Une structuration d’un support (de diamètre 50mm) en forme de spirale a été ainsi réalisée. Le pas entre les spires est de 445µm, comme illustré aux figures 5 et 6. L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention. Liste des références 1. Unité de cellule électrochimique 10. Épaisseur de l’électrode à hydrogène support 11. Épaisseur de l’électrode à hydrogène support à l’aplomb d’un canal de circulation 100. Canal de circulation 200. Électrode à hydrogène 201. Première surface 202. Deuxième surface 300. Électrolyte solide 301. Première surface 302. Deuxième surface 400. Électrode à oxygène 401. Première surface 402. Deuxième surface 500. Couche Barrière 501. Première surface 502. Deuxième surface 600. Première couche de contact 601. Première surface 602. Deuxième surface 603. Canal complémentaire 604. Plot 700. Grille de contact 701. Première surface 702. Deuxième surface 800. Deuxième couche de contact 801. Première surface 802. Deuxième surface 900. Premier interconnecteur 901. Première surface 902. Deuxième surface 1000. Centre de l’unité de cellule 1001. Bords de l’unité de cellule 1002 : centre de la spirale 1003. Circonférence la spirale Ep. Épaisseur de l’unité de cellule P. Profondeur du canal de circulation l. Largeur du canal de circulation L. Longueur du canal de circulation Unité de cellule électrochimique (1) comprenant dans l’ordre suivant son épaisseur : - une électrode à hydrogène support (200) comprenant une première surface (201) et une deuxième surface (202), opposées l’une à l’autre, - un électrolyte solide (300) comprenant une première surface (301) et une deuxième surface (302), opposées l’une à l’autre, la première surface (301) de l’électrolyte solide (300) faisant face à la deuxième surface (202) de l’électrode à hydrogène support (200), et - une électrode à oxygène (400) comprenant une première surface (401) et une deuxième surface (402), opposées l’une à l’autre, la première surface (401) de l’électrode à oxygène (400) faisant face à la deuxième surface (302) de l’électrolyte solide (300), caractérisée en ce que l’électrode à hydrogène support (200) comprend au moins un canal de circulation (100) d’au moins un gaz, formé en creux et débouchant au niveau de la première surface (201) de l’électrode à hydrogène support (200) et sans déboucher au niveau de la deuxième surface (202) de l’électrode à hydrogène support (200). Unité de cellule électrochimique (1) selon la revendication précédente dans laquelle le au moins un canal de circulation (100) présente une profondeur (P) s’étendant suivant l’épaisseur (Ep) de l’unité de cellule électrochimique (1), une largeur (l) s’étendant transversalement à l’épaisseur (Ep) et une longueur (L) s’étendant transversalement à l’épaisseur (Ep) et à la largeur (l), le au moins un canal de circulation (100) étant débouchant sur toute sa longueur (L) et sa largeur (l). Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le au moins un canal de circulation (100) présente une variation de la profondeur (P). Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le au moins un canal de circulation (100) est agencé sous forme d’une spirale s’étendant dans un plan parallèle à la deuxième surface (202) de l’électrode à hydrogène support (200). Unité de cellule électrochimique (1) selon la revendication précédente comprenant une admission de gaz agencée au centre (1002) de la spirale. Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes en combinaison de la revendication 3 dans laquelle, la profondeur (P) du canal de circulation (100) est croissante depuis le centre (1002) de la spirale. Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle le au moins un canal de circulation (100) est formé de rainures agencées parallèlement les unes aux autres et s’étendant suivant une direction longitudinale perpendiculaire à l’épaisseur (Ep) de l’unité de cellule électrochimique (1). Unité de cellule électrochimique (1) selon la revendication précédente dans laquelle les rainures présentent entre elles une profondeur (P) décroissante vers le centre (1000) de l’unité de cellule électrochimique. Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes présentant un gradient de densité des rainures, préférentiellement entre le centre (1000) de l’unité de cellule et ses bords (1001). Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le au moins un canal de circulation (100) présente une profondeur (P) maximale de 80 % de l’épaisseur (10) de l’électrode à hydrogène support (200), préférentiellement de 2/3 de l’épaisseur (6) de l’électrode à hydrogène support (200). Unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le au moins un canal de circulation (100) représente 50 % maximum de la première surface (201) de l’électrode à hydrogène support (200). Unité de cellule électrochimique ouverture (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un élément d’interface agencé au regard de la première surface (201) de l’électrode à hydrogène support (200) comprenant des passages communicants agencés au regard de ladite première surface (200). Unité de cellule électrochimique (1) selon la revendication précédente dans laquelle l’élément d’interface est une grille de contact (700) agencée sur la première surface (200) de l’électrode à hydrogène support (200). Unité de cellule électrochimique (1) selon la revendication 12 dans laquelle l’élément d’interface est une couche de contact (6) comprenant au moins un canal complémentaire (603) à l’au moins un canal de circulation (100) de l’électrode à hydrogène support (200) agencé au regard de la première surface (201) de l’électrode à hydrogène support (200) . Empilement comprenant au moins une unité de cellule électrochimique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend un premier interconnecteur (900) destiné à être agencé au regard de la première surface (201) de l’électrode à hydrogène support (200) et/ou un deuxième interconnecteur destiné à être agencé au regard de la deuxième surface (402) de l’électrode à oxygène (400), le premier interconnecteur (900) comprend une première surface (901) plane destinée à être au regard de la première surface (201) de l’électrode à hydrogène support (200).