Brevet FR3164324A1 — publié le 20260109

Plaque bipolaire pour pile à combustible La présente invention concerne une plaque bipolaire (14) pour pile à combustible comprenant une première face (18) et une deuxième face, un premier ensemble de canaux (26) s’étendant sur la première face et un deuxième ensemble de canaux s’étendant sur la deuxième face, la plaque bipolaire comprenant en outre des unités de refroidissement (30) comprenant des conduits de circulation (36) formés par des orifices traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire de la première face à la deuxième face, lesdits conduits de circulation étant configurés pour faire circuler un fluide de refroidissement dans la plaque bipolaire. Les unités de refroidissement sont entourées par le premier ensemble de canaux sur la première face et par le deuxième ensemble de canaux sur la deuxième face. Figure pour l'abrégé : 2 Plaque bipolaire pour pile à combustible La présente invention concerne une plaque bipolaire pour pile à combustible, du type comprenant une première face et une deuxième face, opposée à la première face, un premier ensemble de canaux s’étendant sur au moins une partie de la première face et un deuxième ensemble de canaux s’étendant sur au moins une partie de la deuxième face, la plaque bipolaire comprenant en outre au moins une unité de refroidissement, ladite unité de refroidissement comprenant au moins un conduit de circulation formé par un orifice traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire de la première face à la deuxième face, ledit conduit de circulation étant configuré pour faire circuler un fluide de refroidissement dans la plaque bipolaire. Une pile à combustible est un dispositif permettant de générer de l’électricité par réaction électrochimique entre un carburant, en particulier du dihydrogène, plus simplement appelé hydrogène, et un comburant, en particulier du dioxygène, plus simplement appelé oxygène, souvent issu de l’air. A cet effet, une pile à combustible comprend généralement un ensemble de cellules élémentaires, assemblée les unes aux autres en série, généralement appelé « stack » (empilement en français). Chaque cellule élémentaire est formée d’une première et d’une deuxième électrodes, séparées par une membrane. La première électrode, appelée anode, est alimentée en hydrogène et la deuxième électrode, appelée cathode, est alimentée en oxygène. Chaque cellule élémentaire est en outre disposée entre deux plaques bipolaires. Chaque plaque bipolaire est alors accolée d’un côté à l’anode d’une cellule élémentaire et de l’autre côté à la cathode de la cellule élémentaire suivante. Chaque plaque bipolaire est alors configurée pour fournir de l’hydrogène à l’anode qui lui est accolée sur une de ses faces et de l’oxygène à la cathode qui lui est accolée sur l’autre de ses faces. Le production d’électricité s’accompagne d’une production d’eau et de chaleur. Afin d’assurer le refroidissement de la pile à combustible, il est connu de réaliser les plaques bipolaires en deux demi-plaques, une première demi-plaque et une deuxième demi-plaque, assemblées ensemble, et de faire circuler un liquide de refroidissement entre les deux demi-plaques. Plus particulièrement, les deux demis-plaques définissent sur leur face interne un ensemble de canaux configuré pour faire circuler un liquide de refroidissement destiné à éviter une surchauffe de la pile à combustible, tandis que la face externe de chaque demi-plaque est pourvue d’un ensemble de canaux pour faire circuler l’hydrogène d’une part et l’oxygène d’autre part. Toutefois, une telle plaque bipolaire ne donne pas entière satisfaction. La nécessité d’avoir une compatibilité de la forme des trois ensembles de canaux rend la conception et la réalisation de la plaque bipolaire complexes en augmentant le nombre de paramètres à prendre en compte et limite le choix en termes de géométrie des canaux, ce qui augmente les risques d’apparition de points chauds dans la pile à combustible. En effet, afin de pouvoir réaliser chaque demi-plaque, par exemple par emboutissage, il n’est pas possible de choisir de façon optimale la forme des ensembles de canaux sur les deux faces de chaque demi-plaque, ce qui réduit la possibilité d’optimiser le refroidissement et/ou la circulation de l’hydrogène ou de l’oxygène. En outre, le liquide de refroidissement alimentant les canaux de refroidissement est acheminé entre les demi-plaques en passant par la périphérie des plaques bipolaires, ce qui réduit l’efficacité du refroidissement de l’ensemble de chaque plaque bipolaire, le liquide de refroidissement s’échauffant au fur et à mesure qu’il circule d’un bord de la plaque vers un bord opposé. Dès lors, le refroidissement au niveau du bord opposé est dégradé. Le but de l’invention est alors de pallier ces inconvénients en proposant une plaque bipolaire permettant de limiter l’apparition de points chauds et de faciliter la conception de la plaque. A cet effet, l’invention a pour objet une plaque bipolaire pour pile à combustible du type précité, dans laquelle ladite unité de refroidissement est entourée par le premier ensemble de canaux sur la première face et par le deuxième ensemble de canaux sur la deuxième face. La circulation du fluide de refroidissement dans les conduits de circulation formés par des orifices traversant l’épaisseur permet d’éviter l’ajout d’un troisième ensemble de canaux à l’intérieur de la plaque bipolaire, ce qui facilite la conception des deux autres ensembles de canaux. En outre, la présence des conduits permet de fabriquer la plaque bipolaire d’un seul tenant et donc de supprimer l’étape d’assemblage de deux demi-plaques entre elles. L’unité de refroidissement est entrourée par les canaux du premier et deuxième ensembles, ce qui permet d’assurer un refroidissement « au cœur » de la plaque bipolaire, et non à partir d’un bord de celle-ci, de sorte que le refroidissement de l’ensemble de la plaque bipolaire est amélioré. La plaque bipolaire selon l’invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables : - la plaque bipolaire comprend une pluralité d’unités de refroidissement réparties dans la plaque bipolaire, lesdites unités de refroidissement étant disposées de préférence à équidistances les unes des autres ; - l’unité de refroidissement comprend en outre un orifice de serrage traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire de la première face à la deuxième face, l’orifice débouchant dans la première face et dans la deuxième face et étant destiné à recevoir un élément de serrage ; - l’unité de refroidissement comprend une pluralité de conduits de circulation ; - les conduits de circulation sont répartis autour de l’orifice de serrage ; - l’unité de refroidissement comprend sur la première face une première couronne s’étendant en saillie de la première face et s’étendant entre les canaux du premier ensemble et le conduit de circulation, et sur la deuxième face une deuxième couronne s’étendant en saillie de la deuxième face et s’étendant entre les canaux du deuxième ensemble et le conduit de circulation ; - le premier ensemble de canaux comprend une pluralité de chicanes disposés les unes à la suite des autres sous forme de lignes, et le deuxième ensemble de canaux comprend également des chicanes disposées les unes à la suite des autres sous forme de colonnes, perpendiculaires aux lignes ; et - la plaque bipolaire comprend à sa périphérie au moins deux lumières oblongues, les canaux du premier ensemble débouchant dans au moins une desdites lumières oblongues, les canaux du deuxième ensemble débouchant dans au moins une autre desdites lumières oblongues. L’invention concerne également une pile à combustible du type comprenant au moins une cellule élémentaire formée de deux électrodes séparées par une membrane, chaque cellule élémentaire étant disposée entre deux plaques bipolaires telles que décrites ci-dessus, les unités de refroidissement desdites plaques bipolaires s’étendant l’une en regard de l’autre. Selon une caractéristique optionnelle de la pile à combustible la pile à combustible comprend au moins un joint, le joint s’étendant entre les unités de refroidissement de deux plaques bipolaires disposées en regard l’une de l’autre, le joint séparant de façon étanche l’espace entre ces deux unités de refroidissement et la cellule élémentaire disposée entre lesdites plaques bipolaires. L’invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une représentation schématique en perspective éclatée d’une pile à combustible selon l’invention, FIG. 2 la FIG. 2 est une représentation schématique en perspective d’une cellule élémentaire et de deux plaques bipolaires selon l’invention, ladite cellule élémentaire étant disposée entre lesdites deux plaques bipolaires, FIG. 3 la FIG. 3 est une représentation schématique en coupe de la cellule élémentaire et des plaques bipolaires selon l’axe III-III de la FIG. 2 , FIG. 4 la FIG. 4 est une représentation schématique de face d’une unité de refroidissement d’une des plaques bipolaires de la FIG. 2 , FIG. 5 la FIG. 5 est une représentation schématique en perspective d’une cellule élémentaire et de deux plaques bipolaires selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, ladite cellule élémentaire étant disposée entre lesdites deux plaques bipolaires, et FIG. 6 la FIG. 6 est une représentation schématique de face d’une unité de refroidissement d’une des plaques bipolaires de la FIG. 5 . En référence à la FIG. 1 , on décrit une pile à combustible 10 comprenant au moins une cellule élémentaire 12 et au moins une plaque bipolaire 14. Selon un mode de réalisation, la pile à combustible 10 comprend en outre deux plaques de fin monopolaires 16 destinées à fermer la pile à combustible 10. Chaque cellule élémentaire 12 est entourée par deux plaques, soit par deux plaques bipolaires 14, soit par une plaque bipolaire 14 et une plaque de fin monopolaire 16. Ainsi, selon un mode de réalisation, une pile à combustible 10 comprend successivement une plaque de fin monopolaire 16, une cellule élémentaire 12, une plaque bipolaire 14 selon l’invention, une autre cellule élémentaire 12 et une autre plaque de fin monopolaire 16. La pile à combustible 10 permet de générer de l’électricité par réaction entre un carburant, en particulier du dihydrogène, plus simplement appelé hydrogène dans la suite de la description, et un comburant, en particulier du dioxygène, plus simplement appelé oxygène dans la suite de la description, généralement issu de l’air. En plus de l’électricité, la réaction entre l’hydrogène et l’oxygène produit de l’eau et de la chaleur. Par exemple, la pile à combustible 10 génère une puissance électrique sensiblement comprise entre 1 et 500 kW. La pile à combustible 10 est par exemple configurée pour alimenter des dispositifs de transport comprenant un moteur électrique comme une voiture, un bus ou un bateau. Dans l’exemple de la FIG. 1 , la pile à combustible 10 comprend une pluralité de cellules élémentaires 12, trois cellules élémentaires 12 sont représentées ici. Un ensemble de cellules élémentaires 12 est plus généralement appelé « stack », ou empilement en français. Chaque cellule élémentaire 12 est formée de deux électrodes, une première et une deuxième électrodes, séparées par une membrane. La première électrode, appelée anode est alimentée en hydrogène et la deuxième électrode, appelée cathode est alimentée en oxygène. La réaction de l’hydrogène sur l’anode et la réaction de l’oxygène sur la cathode produit un courant circulant de la cathode vers l’anode. Les électrodes sont par exemple réalisées à base de platine ou de nickel. La membrane est une membrane solide. Par exemple la membrane est une membrane conductrice ionique, c’est-à-dire une membrane échangeuse de protons ou échangeuse d’anions. La membrane permet l’échange d’ions entre l’anode et la cathode tout en isolant électriquement l’anode de la cathode. La membrane est un isolant électrique. Chaque cellule élémentaire 12 est percée afin de former au moins un orifice 17 propre à permettre le refroidissement de la cellule élémentaire 12. Dans l’exemple de la FIG. 1 , chaque cellule élémentaire 12 comprend une pluralité d’orifices 17, en particulier chaque cellule élémentaire 12 comprend six d’orifices 17 dans une région centrale et d’autres orifices 17 à la périphérie de la cellule élémentaire 12. Chaque cellule élémentaire 12 est disposée entre deux plaques bipolaires 14 ou entre une plaque bipolaire 14 et une plaque monopolaire 16 pour une cellule élémentaire 12 placée à une extrémité de l’empilement, aussi appelée cellule élémentaire terminale. Chaque plaque bipolaire 14 est alors accolée d’un côté à l’anode d’une cellule élémentaire 12 et de l’autre côté à la cathode de la cellule élémentaire 12 suivante. La pile à combustible 10 est ainsi obtenue par alternance entre des cellules élémentaires 12 et des plaques bipolaires 14. Toutes les plaques bipolaires 14 de la pile à combustible 10 sont identiques et disposées parallèles entre elles. Les deux plaques de fin monopolaires 16 sont destinées à fermer le « stack ». Les plaques de fin monopolaires 16 présentent une face accolée à une cellule élémentaire 12 et une face libre 19. Ainsi, les plaques de fin monopolaires 16 sont disposées à chaque extrémité de l’empilement. En particulier, une plaque de fin monopolaire 16 comprend une face accolée à une anode d’une cellule élémentaire 12 terminale et l’autre plaque de fin monopolaire 16 comprend une face accolée à une cathode de l’autre cellule élémentaire 12 terminale. De plus, les plaques de fin monopolaires 16 sont reliées à une source d’hydrogène et à un source d’oxygène (non représentées) et sont propre à fournir l’ensemble de la pile à combustible 10 en hydrogène et en oxygène. Les plaques de fin monopolaires 16 sont en outre reliées à un collecteur de courant (non représenté). Le collecteur de courant alimente en électricité produite par la pile à combustible 10 le dispositif auquel est relié la pile à combustible 10. Par exemple le collecteur de courant alimente un moteur électrique. Les figures 2 et 3 représentent une unique cellule élémentaire 12 disposée entre deux plaques bipolaires 14 identiques, ainsi nous allons maintenant décrire une des plaques bipolaires 14 de cet ensemble. Sur l’exemple de la FIG. 2 , la plaque bipolaire 14 présente une forme rectangulaire. Il est cependant entendu que d’autres formes sont envisageables, par exemple une autre forme polygonale. La plaque bipolaire 14 comprend une première face 18 et une deuxième face 20, opposée à la première face 18, selon une direction d’épaisseur de la plaque bipolaire 14. La direction d’épaisseur de la plaque bipolaire 14 correspond à la direction selon laquelle les plaques bipolaires 14 et les cellules élémentaires 12 sont empilées dans le stack de la pile à combustible 10. Dans l’exemple de la FIG. 2 , la première face 18 est accolée à une anode d’une cellule élémentaire 12 non représentée et la deuxième face 20 est accolée à la cathode de la cellule élémentaire 12 comprise entre les deux plaques bipolaires 14. Dans une variante, la première face 18 est accolée à une cathode d’une cellule élémentaire 12 et la deuxième face 20 est accolée à une anode d’une autre cellule élémentaire 12. La plaque bipolaire 14 est constituée d’un seul tenant. Selon un mode de réalisation, la plaque bipolaire 14 est réalisée en au moins un matériau métallique conducteur. La plaque bipolaire 14 est par exemple réalisée en cuivre ou de préférence en aluminium. De préférence, la plaque bipolaire 14 a une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 2,5 mm en fonction du matériau retenu pour réaliser la plaque bipolaire 14, mesurée selon la direction d’épaisseur et correspondant à la distance séparant la première face 18 de la deuxième face 20. La plaque bipolaire 14 présente une périphérie 22 et une zone centrale 24, aussi appelée zone active, définie à l’intérieur de la périphérie 22. La plaque bipolaire 14 comprend un premier ensemble de canaux 26, un deuxième ensemble de canaux 28 et au moins une unité de refroidissement 30. Le deuxième ensemble de canaux 28 est visible sur la FIG. 3 . La plaque bipolaire 14 comprend en outre à sa périphérie 22 au moins deux lumières oblongues 32A, 32B et au moins un orifice de fixation 34. De même, chaque plaque de fin monopolaire 16 comprend au moins une unité de refroidissement 30, au moins deux lumières oblongues 32A, 32B et au moins un orifice de fixation 34. Cependant, chaque plaque de fin monopolaire comprend un unique ensemble de canaux, soit le premier ensemble de canaux 26 soit le deuxième ensemble de canaux 28. Selon un mode de réalisation, l’ensemble des éléments de la plaque bipolaire 14 est gravé. Par exemple, l’ensemble des éléments de la plaque bipolaire 14 est réalisé par marquage par frappe, ou emboutissage, d’une plaque correspondant aux dimensions souhaitées pour la plaque bipolaire 14. Le premier ensemble de canaux 26 s’étend sur au moins une partie de la première face 18. Par exemple, le premier ensemble de canaux 26 recouvre la zone centrale 24 de la plaque bipolaire 14 sur la première face 18. La forme et le nombre de canaux du premier ensemble 26 de la FIG. 2 ne sont donnés qu’à titre d’exemple et il est entendu que ceux-ci peuvent varier d’une plaque bipolaire 14 à une autre. Dans l’exemple de la FIG. 2 , le premier ensemble de canaux 26 comprend une pluralité de chicanes 35, représentées en détail sur la FIG. 4 , disposées les unes à la suite des autres sous forme de lignes 37, les chicanes 35 recouvrant l’intégralité de la zone centrale 24. Par exemple, les chicanes 35 sont alignées les unes à la suite des autres de façon à former une ligne 37 selon une première direction et sont agencées, selon une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, en quinconce les unes par rapport aux autres. En d’autres termes, chaque chicane 35 d’une première ligne 37 est disposée entre deux chicanes 35 de la ou des lignes 37 supérieure ou inférieure à ladite première ligne 37. Selon un autre mode de réalisation, le premier ensemble de canaux 26 est formé par des canaux longitudinaux s’étendant d’un bout à l’autre de la zone centrale 24, les canaux longitudinaux étant disposés parallèlement les uns aux autres. Dans l’exemple de la FIG. 2 , le premier ensemble de canaux 26 est configuré pour alimenter l’anode de la cellule élémentaire 12 qui lui est accolée en hydrogène. Selon une variante, le premier ensemble de canaux 26 est configuré pour alimenter la cathode de la cellule élémentaire 12 qui lui est accolée en oxygène. Les canaux du premier ensemble 26 débouchent dans au moins une lumière oblongue 32A ou 32B. Dans l’exemple de la FIG. 2 , les canaux du premier ensemble 26 débouchent dans les lumières oblongues 32A. Le deuxième ensemble de canaux 28 s’étend sur au moins une partie de la deuxième face 20. Par exemple, le deuxième ensemble de canaux 28 recouvre la zone centrale 24 de la plaque bipolaire 14 sur la deuxième face 18. Dans l’exemple de la FIG. 3 , le deuxième ensemble de canaux 28 est configuré pour alimenter la cathode de la cellule élémentaire 12 qui lui est accolée en oxygène. Selon une variante, le deuxième ensemble de canaux 28 est configuré pour alimenter l’anode de la cellule élémentaire 12 qui lui est accolée en hydrogène. Les canaux du deuxième ensemble 28 débouchent dans au moins une autre lumière oblongue 32B distinctes de la lumière oblongue 32A où débouche les canaux du premier ensemble 26. Selon une variante, les canaux du deuxième ensemble 28 débouchent dans les lumière oblongues 32A. Selon un mode de réalisation, la géométrie des canaux du deuxième ensemble 28 diffère de la géométrie des canaux du premier ensemble 26. Par exemple, le deuxième ensemble de canaux 28 comprend des chicanes 35 disposées les unes à la suite des autres sous forme de colonnes, perpendiculaires aux lignes 37, les chicanes 35 recouvrant l’intégralité de la zone centrale 24. De la même manière que précédemment, les chicanes 35 sont par exemple alignées les unes à la suite des autres de façon à former une colonne selon une première direction et sont agencées, selon une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, en quinconce les unes par rapport aux autres. En particulier, la détermination de la géométrie des canaux du deuxième ensemble 28 est indépendante de la géométrie des canaux du premier ensemble 26. Les lumières oblongues 32A et 32B sont configurées pour alimenter les canaux du premier 26 et du deuxième ensemble 28 en carburant ou en comburant. Selon un mode de réalisation, les lumières oblongues 32A configurées pour fournir de l’hydrogène à la plaque bipolaire 14 sont disposées sur la largeur de la plaque bipolaire 14 et les lumières oblongues 32B configurées pour fournir de l’oxygène à la plaque bipolaire 14 sont disposées sur la longueur de la plaque bipolaire 14. Le débit d’entrée de l’oxygène et le débit d’entrée de l’hydrogène dans les lumières oblongues 32 et par conséquent dans les canaux sont définis en fonction de la source d’oxygène et d’hydrogène, de la taille de la pile et des paramètres des canaux. Les lumières oblogues 32A où débouchent les canaux destinés à fournir les cellules élémentaires 12 en hydrogène sont reliées entre elles et au moins une plaque de fin monopolaire 16 comprend une lumière oblongue 32A reliée à une source d’hydrogène. Selon un mode de réalisation, les lumières oblongues 32A sont reliées entre elles par des joints étanches disposés dans les orifices 17 à la périphérie des cellules élémentaires 12 formés en regard des lumières oblongues 32A. De préférence, l’hydrogène fourni à la pile à combustible 10 est complètement consommé par les anodes des cellules élémentaires 12. Les lumières oblogues 32B où débouchent les canaux destinés à fournir les cellules élémentaires 12 en oxygène sont reliées entre elles et au moins une plaque de fin monopolaire 16 comprend une lumière oblongue 32B reliée à une source d’oxygène. Selon un mode de réalisation, les lumières oblongues 32B sont reliés entre elles par des joints étanches disposés dans les orifices 17 à la périphérie des cellules élémentaires 12 formés en regard des lumières oblongues 32B. L’au moins une unité de refroidissement 30 est située dans la zone centrale 24. Dans l’exemple de la FIG. 2 , la plaque bipolaire 14 comprend une pluralité d’unité de refroidissement 30. Dans l’exemple de la FIG. 2 , la plaque bipolaire 14 comprend exactement six unités de refroidissement 30. Le nombre et l’emplacement des unités de refroidissement 30 ne sont donnés qu’à titre d’exemple et peuvent varier d’une plaque bipolaire 14 à une autre. De préférence, la disposition des unités de refroidissement 30 est configurée pour assurer un refroidissement le plus homogène possible dans la pile à combustible 10. De préférence, les unités de refroidissement 30 sont disposées à équidistances les unes des autres dans la zone centrale de la plaque bipolaire. Par exemple, l’ensemble des unités de refroidissement 30 occupe entre 10% et 25% de la surface de la zone centrale 24 de la plaque bipolaire 14. En référence à la FIG. 1 , les unités de refroidissement 30 sont disposées en regard des orifices 17 de la région centrale des cellules élémentaires 12. Autrement dit, chaque cellule élémentaire 12 est percée de manière à ce qu’à chacune des unités de refroidissement 30 des plaques bipolaires 14 soit juxtaposée, de part et d’autre de chaque plaque bipolaire 14, un orifice 17 afin d’assurer une communication fluidique entre les unités de refroidissement 30 des plaques bipolaires et les orifices 17 des cellules élémentaires 12 sur l’ensemble de l’empilement formant la pile à combustible 10. Cette communication fluidique est assurée selon la direction d’empilement de la pile à combustible 10, correspondant à la direction d’épaisseur d’une plaque bipolaire. Chaque unité de refroidissement 30 est entourée par le premier ensemble de canaux 26 sur la première face 18 et par le deuxième ensemble de canaux 28 sur la deuxième face 20. En d’autres termes, le premier ensemble de canaux 26 contourne et entoure chaque unité de refroidissement 30 sur la première face 18 et le deuxième ensemble de canaux 28 contourne et entoure chaque unité de refroidissement sur la deuxième face 20, comme plus particulièrement visible sur la FIG. 4 . En référence à la FIG. 4 , une unité de refroidissement 30 va à présent être décrite. Par exemple, l’unité de refroidissement 30 présente une forme circulaire. En référence à la FIG. 4 , l’unité de refroidissement 30 est entourée sur la première face 18 par un canal 50 s’étendant circulairement autour de l’unité de refroidissement 30. En effet, les chicanes 35 disposées à proximité de l’unité de refroidissement 30 sont coupées pour former le canal 50. Cette caractéristique n’est pas représentée par soucis de lisibilité. De même sur la deuxième face 20, non visible sur la FIG. 4 , l’unité de refroidissement 30 est entourée par un canal s’étendant circulairement autour de l’unité de refroidissement 30. Selon le mode de réalisation où les ensembles de canaux 26, 28 sont formés par des canaux longitudinaux, l’unité de refroidissement 30 est entourée sur la première face 18 d’une part par un canal du premier ensemble 26 s’étendant le long d’un demi-périmètre de l’unité de refroidissement 30 et d’autre part par un autre canal du premier ensemble 26 s’étendant le long de l’autre demi-périmètre de l’unité de refroidissement 30. De même sur la deuxième face 20, l’unité de refroidissement 30 est entourée d’une part par un canal du deuxième ensemble 28 s’étendant le long d’un demi-périmètre de l’unité de refroidissement 30 et d’autre part par un autre canal du deuxième ensemble 28 s’étendant le long de l’autre demi-périmètre de l’unité de refroidissement 30. L’unité de refroidissement 30 comprend au moins un conduit de circulation 36 d’un fluide de refroidissement. L’unité de refroidissement 30 comprend en outre un orifice de serrage 38, un première couronne 40, une deuxième couronne 42, une première empreinte 44 située sur la première face 18 et une deuxième empreinte 45 située sur la deuxième face 20 en regard de la première empreinte 44. Selon un mode de réalisation, l’unité de refroidissement 30 comprend une pluralité de conduits de circulation 36. La répartition des conduits de circulation 36 est configurée pour assurer un refroidissement le plus homogène possible autour de l’unité de refroidissement 30 ainsi que dans la pile à combustible 10. Dans l’exemple de la FIG. 4 , l’unité de refroidissement 30 comprend exactement six conduits de circulation 36, les conduits de circulations 36 étant répartis autour de l’orifice de serrage 38 selon une circonférence externe à l’orifice de serrage 38. Chaque conduit de circulation 36 est disposé à équidistance des deux conduits de circulation 36 qui lui sont voisins. Chaque conduit de circulation 36 est formé par un orifice traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire 14 de la première face 18 à la deuxième face 20. C’est-à-dire que l’orifice formant le conduit de circulation 36 s’étend selon la direction d’épaisseur de la plaque bipolaire 14 et débouche dans la première face 18, d’une part, et dans la deuxième face 20, d’autre part. Chaque conduit de circulation 36 a de préférence une forme cylindrique, par exemple de diamètre sensiblement égal à 1 mm. Chaque conduit de circulation 36 est configuré pour faire circuler un fluide de refroidissement dans la plaque bipolaire 14. Le diamètre de chaque conduit de circulation 36 est par exemple défini de manière à générer des turbulences pour le fluide de refroidissement en circulation, de façon à optimiser les échanges thermiques. Le fluide de refroidissement est par exemple un liquide de refroidissement diélectrique, qui permet à la fois de conduire la chaleur et d’être un isolant électrique. De préférence, le débit du fluide de refroidissement dans les conduits de circulation 36 est compris entre 2 L/min et 30 L/min. Dans un exemple particulier, dans lequel la pile à combustible 10 génère une puissance électrique sensiblement égale à 1,3 kW, le débit du fluide de refroidissement dans les conduits de circulation 36 est estimé à environ 5 L/min. Les conduits de circulation 36 de chaque plaque de fin monopolaire 16 sont reliés à un source de liquide de refroidissement. Ainsi grâce aux orifices 17 et aux unités de refroidissement 30 en communication fluidique les unes avec les autres, le fluide de refroidissement parcourt l’ensemble de l’empilement de cellules élémentaires 12 d’une plaque de fin monopolaire 16 à l’autre. L’orifice de serrage 38 est formé par un orifice traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire 14 de la première face 18 à la deuxième face 20. C’est-à-dire que l’orifice formant l’orifice de serrage 38 s’étend selon la direction d’épaisseur de la plaque bipolaire 14 et débouche dans la première face 18, d’une part, et dans la deuxième face 20, d’autre part. Sur l’exemple de la FIG. 4 , l’orifice de serrage 38 est situé au centre de l’unité de refroidissement 30. L’orifice de serrage 38 débouche dans la première empreinte 44 sur la première face 18 et dans la deuxième empreinte 45 sur la deuxième face 20. L’orifice de serrage 38 est destiné à recevoir un élément de serrage. L’élément de serrage permet de serrer les plaques bipolaires entre elles et d’assurer le maintien des cellules élémentaires 12 s’étendant entre les plaques bipolaires 14. L’élément de serrage assure le maintien de l’ensemble de la pile à combustible 10. Par exemple, l’élément de serrage traverse l’ensemble des cellules élémentaires 12 et des plaques bipolaire 14 et s’étend d’une plaque de fin monopolaire 16 à une autre à travers les orifices de serrage 34. L’élément de serrage est par exemple un ensemble vis-écrou ou tout autre dispositif adapté. Par exemple, l’orifice de serrage 34 a un diamètre compris entre 0,5 mm et 8 mm, par exemple sensiblement égal à 3 mm. La première couronne 40 s’étend en saillie de la première face 18 et s’étend entre les canaux du premier ensemble 26 et les conduits de circulations 36. La hauteur de la première couronne 40 est supérieure ou égale à la hauteur des parois des canaux du premier ensemble 26. Ainsi, la première couronne 40 est configurée pour empêcher le fluide, c’est-à-dire l’oxygène ou l’hydrogène, circulant dans le premier ensemble de canaux 26 de pénétrer l’unité de refroidissement 30 et empêcher le fluide de refroidissement de pénétrer dans les canaux. La deuxième couronne 42 s’étend en saillie de la deuxième face 20 et s’étend entre les canaux du deuxième ensemble 28 et les conduits de circulations 36. La hauteur de la deuxième couronne 42 est supérieure ou égale à la hauteur des parois des canaux du deuxième ensemble 28. Ainsi, la deuxième couronne 42 est configurée pour empêcher le fluide, c’est-à-dire l’oxygène ou l’hydrogène, circulant dans le deuxième ensemble de canaux 28 de pénétrer l’unité de refroidissement 30 et empêcher le fluide de refroidissement de pénétrer dans les canaux. La première couronne 40 et la deuxième couronne 42 sont configurées pour recevoir un joint. Le joint entoure ainsi l’unité de refroidissement 30. Ainsi, le joint est disposé entre la première couronne 40 d’une première plaque bipolaire 14 et la deuxième couronne 42 d’une deuxième plaque bipolaire 14 successive à la première plaque bipolaire à travers l’orifice 17 de la cellule élémentaire 12 disposée entre lesdites deux plaques bipolaires 14. Le joint est configuré pour assurer une étanchéité entre l’unité de refroidissement 30 et la cellule élémentaire 12 et évite la pénétration du fluide de refroidissement dans la cellule élémentaire 12. La première empreinte 44 et la deuxième empreinte 45 s’étendent entre l’orifice de serrage 38 et les conduits de circulation 36. La première empreinte 44 et la deuxième empreinte 45 sont configurées pour recevoir un autre joint. Ainsi, le joint est disposé entre la première empreinte 44 d’une première plaque bipolaire 14 et la deuxième empreinte 45 d’une deuxième plaque bipolaire 14 successive à la première plaque bipolaire à travers l’orifice 17 de la cellule élémentaire 12 disposée entre lesdites deux plaques bipolaires 14. Le joint est configuré pour assurer une étanchéité entre les conduits de circulation 36 et l’orifice de serrage 38 et évite la pénétration du fluide de refroidissement dans la cellule élémentaire 12. Selon une variante, l’étanchéité est assurée par l’association de deux joints et une entretoise, l’entretoise étant disposé entre la première empreinte 44 d’une première plaque bipolaire 14 et la deuxième empreinte 45 d’une deuxième plaque bipolaire 14 successive à la première plaque bipolaire à travers l’orifice 17 de la cellule élémentaire 12 disposée entre lesdites deux plaques bipolaires 14. Un premier joint assure l’étanchéité au niveau de la première empreinte 44 entre l’unité de refroidissement 30 de la première plaque bipolaire 14 et l’entretoise et un deuxième joint assure l’étanchéité au niveau de la deuxième empreinte 45 entre l’unité de refroidissement 30 de la deuxième plaque bipolaire 14 et l’entretoise. Dans les orifices 17 de la cellule élémentaire 12, le liquide de refroidissement circule donc entre les deux joints et/ou l’assemblages joints-entretoise, le premier étant disposée entre la première couronne 40 d’une plaque bipolaire 14 et la deuxième couronne 42 d’une autre plaque bipolaire 14, et le joint étant disposée entre la première empreinte 44 de la plaque bipolaire 14 et la deuxième empreinte 45 de l’autre plaque bipolaire 16, les deux dites plaques bipolaires encadrant ladite cellule élémentaire 12. De plus, les joints et/ou l’assemblages joints-entretoise évitent le contact entre deux plaque bipolaires 14 successives et ainsi évitent l’apparition de court-circuit dans la pile à combustible 10. Chaque orifice de fixation 34 est configuré pour recevoir un élément de serrage, l’élément de serrage étant de préférence identique à celui reçu par les orifices de serrage 38 des unités de refroidissement 30. L’élément de serrage permet de serrer les plaques bipolaires entre elles et d’assurer le maintien des cellules élémentaires 12 s’étendant entre les plaques bipolaires 14. Par exemple, l’élément de serrage traverse l’ensemble des cellules élémentaires 12 à travers certains les orifices 17 à la périphérie des cellules élémentaires 12 disposés en regard des orifices de fixation 34 et traverse l’ensemble des plaques bipolaire 14 à travers les orifices de fixation 34. L’élément de serrage s’étend d’une plaque de fin monopolaire 16 à une autre. Par exemple, chaque orifice de fixation 34 a un diamètre compris entre 0,5 mm et 8 mm, par exemple sensiblement égal à 3 mm. Selon un mode de réalisation, la plaque bipolaire 14 comprend au moins quatre orifices de fixation 34, chaque orifice de fixation 34 étant situé à un coin de la plaque bipolaire 14. Dans l’exemple de la FIG. 2 , la plaque bipolaire 14 comprend en outre des orifices de fixation 34 sur les longueurs et les largeurs de la plaque bipolaire 14, chaque orifice de fixation 34 étant situé entre deux lumières oblongues 32A ou 32B. Autrement dit, la périphérie 22 de la plaque bipolaire 14 comprend une alternance entre des orifices de fixation 34 et des lumières oblongues 32A ou 32B. Dans une variante, la pile à combustible 10 comprend un système de simulation embarqué comprenant au moins un capteur de température, le système de simulation embarqué étant configuré pour déterminer le profil de température de l’ensemble de la pile à combustible 10 au cours de son utilisation. En référence aux figures 5 et 6, un deuxième mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit. Toutes les caractéristiques similaires au premier mode de réalisation ne seront pas décrites ici et porteront le même signe de référence. Dans la suite, seules les caractéristiques différant du premier mode de réalisation seront détaillées. Dans ce mode de réalisation, l’orifice de serrage 38 reçoit un élément tubulaire de maintien 60 destiné à la fixation des plaques bipolaires 14 entre elles, ainsi qu’avec la cellule élémentaire 12. Pour des questions de lisibilité, sur la FIG. 5 , seuls trois éléments tubulaires de maintien 60 sont représentés. Tel qu’illustré sur la FIG. 5 , chaque orifice de serrage 38 est délimité à sa périphérie par une couronne supérieure 62 et une couronne inférieure 64. En particulier, la couronne supérieure 62 est incluse dans la plaque bipolaire 14 supérieure et la couronne inférieure 64 est incluse dans la plaque bipolaire 14 inférieure. Chaque couronne 62, 64 comprend une pluralité d’entretoises 66 en saillie d’une paroi périphérique 65 de la couronne 62, 64, vers le centre de l’orifice 38, tel qu’illustré sur la FIG. 6 . Par exemple, chaque couronne 62, 64 comprend au moins trois entretoises 66 angulairement décalées, et réparties de manière symétrique, autour de l’orifice 38. Chaque entretoise 66 forme par exemple une patte souple de fixation. L’élément tubulaire de maintien 60 est alors inséré dans l’orifice 38, au contact des entretoises 66, qui, par déformation plastique, assurent la fixation des plaques bipolaires 14 et de la cellule élémentaire 12 entre elles. En outre, l’élément tubulaire de maintien 60 est ainsi inséré dans l’orifice 38, à l’écart de la paroi périphérique 65 des couronnes 62, 64. Chaque entretoise 66 délimite alors, avec l’entretoise 66 voisine, avec l’élément tubulaire de maintien 60 et avec la paroi périphérique 65 des espaces libres de circulation du fluide de refroidissement. Dans ce mode de réalisation, les espaces libres de circulation du fluide de refroidissement définissent les conduits de circulation 36 du fluide de refroidissement. Les dimensions des espaces libres définis, en particulier l’épaisseur des espaces libres définis, prise selon une direction radiale, sont par exemple choisies de sorte à générer des turbulences lors de la circulation du fluide de refroidissement dans les espaces libres afin d’optimiser les échanges thermiques. Les caractéristiques de la plaque bipolaire 14 décrites ci-dessus, indépendamment du mode de réalisation considéré, permettent de garantir un refroidissement limitant l’apparition de points chauds dans la pile à combustible 10, d’assurer une fixation et un serrage solide entre les plaques bipolaires 14 et de faciliter la conception des plaques bipolaires 14. Grâce aux conduits de circulation 36, les unités de refroidissement 30 assurent un écrasement du profil thermique, en particulier la différence de température entre le point de le plus chaud et le point de plus froid de la pile à combustible 10 est d’environ 3°C à 4°C dans une cellule élémentaire 12 d’une pile à combustible 10 alors que cette différence vaut 10°C dans l’art antérieur. En outre, les orifices de serrage 38 ainsi situés dans la zone centrale 24 permettent de réduire la distance entre chaque point de serrage ou de fixation et ainsi faciliter l’assemblage de la pile en combustible 10 en assurant une bonne fixation. Ainsi, contrairement à l’art antérieur, les plaques de fin monopolaires 16 ne nécessitent pas d’être plus rigides que les plaques bipolaires 14. De préférence, les plaques de fin monopolaires 16 sont réalisées de la même manière que les plaques bipolaires 14. Enfin, les unités de refroidissement 30 suppriment le troisième ensemble de canaux destiné à la circulation du fluide de refroidissement. Ainsi la plaque bipolaire 14 est réalisée d’un seul tenant et la conception de la géométrie du premier 26 et du deuxième ensemble 28 sont indépendants ce qui facilite la réalisation de la plaque bipolaire 14. Plaque bipolaire (14) pour pile à combustible (10) comprenant une première face (18) et une deuxième face (20), opposée à la première face (18), un premier ensemble de canaux (26) s’étendant sur au moins une partie de la première face (18) et un deuxième ensemble de canaux (28) s’étendant sur au moins une partie de la deuxième face (20), la plaque bipolaire (14) comprenant en outre au moins une unité de refroidissement (30), ladite unité de refroidissement (30) comprenant au moins un conduit de circulation (36) formé par un orifice traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire (14) de la première face (18) à la deuxième face (20), ledit conduit de circulation (36) étant configuré pour faire circuler un fluide de refroidissement dans la plaque bipolaire (14), caractérisé en ce que ladite unité de refroidissement (30) est entourée par le premier ensemble de canaux (26) sur la première face (18) et par le deuxième ensemble de canaux (28) sur la deuxième face (20). Plaque bipolaire (14) selon la revendication 1, comprenant une pluralité d’unités de refroidissement (30) réparties dans la plaque bipolaire, lesdites unités de refroidissement (30) étant disposées de préférence à équidistances les unes des autres. Plaque bipolaire (14) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’unité de refroidissement (30) comprend en outre un orifice de serrage (38) traversant l’épaisseur de la plaque bipolaire (14) de la première face (18) à la deuxième face (20), l’orifice débouchant dans la première face (18) et dans la deuxième face (20) et étant destiné à recevoir un élément de serrage. Plaque bipolaire (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l’unité de refroidissement (30) comprend une pluralité de conduits de circulation (36). Plaque bipolaire (14) selon les revendications 3 et 4, dans laquelle les conduits de circulation (36) sont répartis autour de l’orifice de serrage (38). Plaque bipolaire (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l’unité de refroidissement (30) comprend sur la première face (18) une première couronne (40) s’étendant en saillie de la première face (18) et s’étendant entre les canaux du premier ensemble (26) et le conduit de circulation (36), et sur la deuxième face (20) une deuxième couronne (42) s’étendant en saillie de la deuxième face (20) et s’étendant entre les canaux du deuxième ensemble (28) et le conduit de circulation (36). Plaque bipolaire (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le premier ensemble de canaux (26) comprend une pluralité de chicanes (35) disposés les unes à la suite des autres sous forme de lignes (37), et le deuxième ensemble de canaux (28) comprend également des chicanes (35) disposées les unes à la suite des autres sous forme de colonnes, perpendiculaires aux lignes (37). Plaque bipolaire (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant à sa périphérie au moins deux lumières oblongues (32A, 32B), les canaux du premier ensemble (26) débouchant dans au moins une desdites lumières oblongues (32A), les canaux du deuxième ensemble (28) débouchant dans au moins une autre desdites lumières oblongues (32B). Pile à combustible (10) comprenant au moins une cellule élémentaire (12) formée de deux électrodes séparées par une membrane, chaque cellule élémentaire (12) étant disposée entre deux plaques bipolaires (14) selon les revendications 1 à 9, les unités de refroidissement (30) desdites plaques bipolaires (14) s’étendant l’une en regard de l’autre. Pile à combustible (10) selon la revendication 9, comprenant au moins un joint, le joint s’étendant entre les unités de refroidissement (30) de deux plaques bipolaires (14) disposées en regard l’une de l’autre, le joint séparant de façon étanche l’espace entre ces deux unités de refroidissement (30) et la cellule élémentaire (12) disposée entre lesdites plaques bipolaires (14).