Brevet FR3157970A1 — publié le 20250704

Plaque séparatrice, cellule électrochimique et dispositif électrochimique La plaque séparatrice (15, 17) comprend: - une zone active (39) ; - une zone d’homogénéisation (43) ; - une zone intermédiaire (45) interposée longitudinalement entre la zone active (39) et la zone d’homogénéisation (43) ; la plaque séparatrice (15, 17) présentant dans la zone d’homogénéisation (43) un fond d’homogénéisation (51) situé à une première altitude (a1); la plaque séparatrice (15, 17) présentant dans la zone intermédiaire (45) un fond intermédiaire (55) situé à une seconde altitude (a2) supérieure à la première altitude (a1), le fond intermédiaire (55) étant séparé du fond d’homogénéisation (51) par une marche (59) ; un volume tampon (60) étant délimité entre le fond intermédiaire (55), la marche (59) et l’extrémité des dents actives, et permettant d’équilibrer la répartition du fluide réactif arrivant de la zone d’homogénéisation (43) dans les canaux actifs (41). Figure pour l'abrégé : 3 Plaque séparatrice, cellule électrochimique et dispositif électrochimique L’invention concerne en général un dispositif électrochimique, notamment une pile à combustible, plus particulièrement une cellule électrochimique, ou une plaque séparatrice destinées à être utilisées dans ledit dispositif électrochimique . Ce dispositif électrochimique est du type comprenant une pluralité de cellules électrochimiques empilées suivant une direction d’empilement. Chaque cellule électrochimique comporte : - un assemblage membrane-électrode (AME) comprenant une membrane, des couches catalytiques agencées sur deux grandes faces opposées de la membrane, et deux couches de diffusion gazeuse agencées sur les couches catalytiques; - un cadre, délimitant intérieurement une fenêtre dans laquelle l’assemblage membrane-électrode est fixé ; - deux plaques séparatrices pressées contre les deux couches de diffusion gazeuse. Les plaques séparatrices présentent des ouvertures pour la circulation des fluides réactifs. Chaque plaque présente également une zone active en vis-à-vis de la fenêtre, comportant des canaux longitudinaux de circulation d’un des fluides réactifs. La plaque séparatrice présente à ses deux extrémités longitudinales opposées des zones d’homogénéisation mettant en communication fluidique les canaux de la zone active avec les ouvertures de circulation dudit fluide réactif. Les zones d’homogénéisation permettent de répartir le fluide réactif dans les canaux de la zone active. La distribution de fluide doit être la plus homogène possible, pour permettre une utilisation satisfaisante de toute la surface de l’AME. Dans ce contexte, l’invention vise à proposer un dispositif électrochimique avec des plaques séparatrices permettant une distribution de fluide particulièrement uniforme. À cette fin, l’invention porte selon un premier aspect sur une plaque séparatrice, pour former une cellule électrochimique d’un dispositif électrochimique tel qu’une pile à combustible, la plaque séparatrice comprenant : - une ouverture de passage d’un fluide réactif ; - une zone active comportant des dents actives délimitant entre elles des canaux actifs longitudinaux de circulation du fluide réactif, les dents actives présentant des sommets s’inscrivant dans un plan de référence ; - une zone d’homogénéisation raccordant fluidiquement ladite ouverture aux canaux actifs de la zone active ; - une zone intermédiaire interposée longitudinalement entre la zone active et la zone d’homogénéisation, raccordant fluidiquement la zone d’homogénéisation aux canaux actifs ; la plaque séparatrice présentant dans la zone d’homogénéisation un fond d’homogénéisation situé à une première altitude par rapport au plan de référence ; la plaque séparatrice présentant dans la zone intermédiaire un fond intermédiaire situé par rapport au plan de référence à une seconde altitude supérieure à la première altitude, le fond intermédiaire étant séparé du fond d’homogénéisation par une marche ; au moins une partie des dents actives présentant des extrémités proximales définissant une ligne de séparation entre la zone active et la zone intermédiaire; un volume tampon étant délimité entre le fond intermédiaire, la marche et la ligne de séparation, et permettant d’équilibrer la répartition du fluide réactif arrivant de la zone d’homogénéisation dans les canaux actifs. Du fait qu’il existe un volume tampon entre les extrémités des dents actives et la marche, le gaz réactif arrivant de la zone d’homogénéisation peut se répartir facilement dans les canaux actifs. Il peut notamment se disperser transversalement dans ce volume tampon, ce qui permet d’équilibrer la répartition du fluide réactif entre les canaux actifs. Le flux de gaz réactif subit ensuite un front de pertes de charges important, créé par la couche de diffusion gazeuse, qui contribue également à répartir transversalement le gaz réactif. En outre, la présence du volume tampon, et en particulier sa hauteur, permet avantageusement d’accueillir la surépaisseur formée traditionnellement par la couche de diffusion des gaz et le cadre, évitant ainsi les problèmes de surcompression lors de l’empilement et de la compression des cellules. La plaque séparatrice peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérée(s) individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la zone activeprésente longitudinalement une longueur active, la ligne de séparation étant séparée longitudinalement de la marche par un écartement longitudinal compris entre 2% et 20% de la longueur active; - la zone intermédiaire comporte des canaux intermédiaires et des dents intermédiaires en saillie vers le plan de référence par rapport au fond intermédiaire, les dents intermédiaires délimitant entre elles les canaux intermédiaires ; - les dents intermédiaires s’étendent longitudinalement sur toute la longueur de la zone intermédiaire, depuis la ligne de séparation jusqu’à la marche ; - les dents intermédiaires prolongent longitudinalement au moins une partie des dents actives au-delà de la ligne de séparation ; - la zone active présente un premier nombre de canaux actifs, la zone intermédiaire présentant un second nombre de canaux intermédiaire différent du premier nombre, préférentiellement inférieur au premier nombre, avantageusement compris entre 25 et 75% du premier nombre ; - la plaque séparatrice présente dans la zone active un fond actif situé à la seconde altitude par rapport au plan de référence, les dents actives faisant saillie vers le plan de référence par rapport au fond actif; - les dents intermédiaires font saillie vers le plan de référence par rapport au fond intermédiaire sur une première hauteur, les dents actives faisant saillie vers le plan de référence par rapport au fond actif sur une seconde hauteur égale à la première hauteur ; - une différence entre la seconde altitude et la première altitude est comprise entre 10 µm et 300 µm, préférentiellement entre 50 µm et 200 µm, par exemple en étant sensiblement égale à 80 µm ou 160 µm. L’invention porte selon un second aspect sur une cellule électrochimique pour un dispositif électrochimique tel qu’une pile à combustible, la cellule électrochimique comprenant : - un assemblage membrane-électrode comprenant une membrane, des couches catalytiques agencées sur deux grandes faces opposées de la membrane et deux couches de diffusion gazeuse agencées sur les couches catalytiques; - un cadre, délimitant intérieurement une fenêtre dans laquelle l’assemblage membrane-électrode est fixé ; - deux plaques séparatrices pressées contre les deux couches de diffusion gazeuse, au moins l’une des plaques séparatrices étant comme défini ci-dessus, la zone active de la ou chaque plaque séparatrice étant située en vis-à-vis de la fenêtre, la zone d’homogénéisation de la ou chaque plaque séparatrice étant située en vis-à-vis du cadre. La cellule électrochimique peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérée(s) individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la couche de diffusion gazeuse plaquée contre ladite au moins une plaque séparatrice se termine longitudinalement vers la zone d’homogénéisation par un bord , le bord étant séparé longitudinalement de la marche par un écartement longitudinal compris entre 2% et 20% de la longueur active; - la zone d’homogénéisation présente, au niveau de la marche (59), une première section de passage pour le fluide réactif prise perpendiculairement à la direction longitudinale ; le volume tampon présentant, entre ledit bord et la marche , une seconde section de passage pour le fluide réactif prise perpendiculairement à la direction longitudinale, comprise entre la première section de passage + 20% et la première section de passage + 80%, préférentiellement sensiblement égale à la première section de passage + 60% ; - les dents intermédiaires présentant des sommets situés à distance du cadre - la couche de diffusion gazeuse s’étend longitudinalement au-delà de la fenêtre et couvre une zone de bord du cadre , le bord de la couche de diffusion gazeuse étant situé en vis-à-vis de la zone intermédiaire. L’invention porte selon un troisième aspect sur un dispositif électrochimique, comprenant une pluralité de cellules électrochimiques empilées suivant une direction d’empilement, chaque cellule électrochimique ayant les caractéristiques ci-dessus. 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 dans lesquels : FIG. 1 La FIG. 1 est une vue en perspective d’un dispositif électrochimique ; FIG. 2 La FIG. 2 est une vue éclatée d’une cellule électrochimique du dispositif de la FIG. 1 , considérée en perspective ; - FIG. 3 La FIG. 3 est une vue en section longitudinale, schématique, de la cellule électrochimique de la FIG. 2 , montrant notamment les zones intermédiaires des plaques séparatrices ; et - FIG. 4 La FIG. 4 est une vue en perspective, agrandie, d’un détail de la zone intermédiaire de la plaque séparatrice cathodique des figures 2 et 3. Le dispositif électrochimique 1 représenté sur la FIG. 1 est typiquement une pile à combustible. En variante, c’est un électrolyseur ou tout autre type de dispositif électrochimique correspondant. Ce dispositif électrochimique comprend un empilement 3 de cellules électrochimiques 5. Les cellules électrochimiques 5 sont empilées suivant une direction d’empilement E, les unes sur les autres. Le dispositif électrochimique 1 comporte encore deux plaques d’extrémité 7, agencées de part et d’autre de l’empilement 3. Les cellules électrochimiques 5 de l’empilement sont pressées les unes contre les autres entre les deux plaques d’extrémité 7. Chaque cellule électrochimique 5 comporte, comme illustré sur les figures 2 et 3, un assemblage membrane-électrode 8 (AME). L’AME 8 comprend une membrane 9, des couches catalytiques 10 agencées sur deux grandes faces opposées de la membrane 9 et deux couches de diffusion gazeuse 11 agencées sur les couches catalytiques 10. Ainsi la membrane 8 se trouve intercalée entre deux couches catalytiques 10, elles-mêmes intercalées entre deux couches de diffusion gazeuse 11. Chaque cellule électrochimique 5 comporte également deux plaques séparatrices 15, 17 pressées contre les deux couches de diffusion gazeuse 11. Plus précisément une première plaque séparatrice 15 est en contact avec une première couche de diffusion gazeuse 11 et une deuxième plaque séparatrice 17 est en contact avec une deuxième couche de diffusion gazeuse 11. En d’autres termes, les deux plaque séparatrice 15, 17 viennent prendre en sandwich les deux couches de diffusion gazeuse 11 qui viennent elles-mêmes prendre en sandwich l’assemblage membrane-électrode. Les deux plaques séparatrices 15, 17 sont agencées de deux côtés opposés de l’assemblage membrane-électrode 8. Les deux couches de diffusion gazeuse 11 (GDL, c’est-à-dire Gas Diffusion Layer en anglais) sont interposées chacune entre l’une des plaques séparatrices 15, 17 et l’une des couches catalytiques 10. L’une des couches catalytiques 10 constitue une anode et est appelée couche catalytique anodique. La plaque séparatrice située du même côté de la membrane 9, et séparée de la couche catalytique anodique 10 par l’une des GDL, est appelée plaque séparatrice anodique 15. L’autre couche catalytique 10 constitue une cathode et est appelée couche catalytique cathodique. La plaque séparatrice située du même côté de la membrane 9, et séparée de la couche catalytique cathodique par l’autre GDL, est appelée plaque séparatrice cathodique 17. Quand plusieurs cellules 3 sont empilées les unes sur les autres, la plaque séparatrice anodique 15 d’une cellule donnée est placée contre la plaque séparatrice cathodique 17 de la cellule voisine, avec interposition d’un dispositif d’étanchéité, par exemple un joint ou une soudure. Ces deux plaques délimitent entre elles un passage de circulation d’un fluide caloporteur, prévu pour refroidir les cellules dans le cas d’une pile à combustible. La membrane 9 est typiquement une membrane polymère échangeuse de protons. La membrane échangeuse de protons est par exemple réalisée en un matériau polymère perfluoré sulfoné, tel que le matériau connu sous le nom commercial « Nafion ». Les couches catalytiques anodique et cathodique 10 sont typiquement constituées de structures poreuses, qui permettent le transport des fluides réactifs, c’est-à-dire de l’hydrogène et de l’oxygène à l’intérieur des couches catalytiques. Ces couches sont formées typiquement de trois matériaux différents, à savoir : - un matériau pour transporter les protons, par exemple le même matériau que la membrane échangeuse de protons, tel que le matériau « Nafion » mentionné plus haut, - un matériau pour transporter les électrons, par exemple du carbone, et - un matériau pour catalyser les réactions électrochimiques d’oxydation et de réduction, par exemple du platine. Les fluides réactifs sont un fluide anodique et un fluide cathodique. Le fluide anodique est typiquement du dihydrogène. Le fluide cathodique est typiquement de l’air ou du dioxygène. Les couches de diffusion gazeuse 11 sont formées d’un matériau poreux tel qu’un tissu de fibres de carbone ou un papier carbone poreux. Elles sont plaquées contre les grandes faces de la membrane, avec interposition des couches catalytiques anodique et cathodique. Lorsque la pile à combustible 1 est en fonctionnement, une réaction d’oxydation se produit au niveau de la couche catalytique anodique. Cette réaction consiste à diviser catalytiquement l’hydrogène fourni par le fluide anodique, en protons et en électrons. Les protons ainsi produits traversent la membrane échangeuse de protons jusqu’à atteindre la couche catalytique cathodique, alors que les électrons sont conduits par la couche de diffusion gazeuse jusqu’à la plaque séparatrice anodique puis conduits vers la plaque séparatrice cathodique. Dans le même temps, une réaction de réduction se produit au niveau de la couche catalytique cathodique. Cette réaction consiste à faire réagir l’oxygène fourni par le fluide anodique avec les protons traversant la membrane échangeuse de protons, ainsi qu’avec les électrons fournis par la plaque séparatrice cathodique de la cellule considérée, formant ainsi des molécules d’eau. Chaque cellule 5 comporte aussi un cadre 19, délimitant intérieurement une fenêtre 20 dans laquelle l’AME 8 est fixé. Le cadre 19 présente une zone de bord 21 délimitant la fenêtre 20. La zone de bord 21 est à contour fermé. La fenêtre 20 est préférentiellement rectangulaire. Le cadre 19 est typiquement formé de deux couches 22 d’un film polymère, par exemple de polyéthylène naphthalate ou téréphtalate (PEN ou PET). Le cadre 19 s’étend dans un plan longitudinal et transversal, sensiblement perpendiculaire à la direction d’empilement E. Les direction longitudinale L et transversale T sont matérialisées sur les figures 1 et 2. Dans l’exemple représenté, le cadre 19 est de forme générale rectangulaire. L’AME 8 est sensiblement plane, et s’étend dans le même plan que le cadre 19. L’AME 8 présente, à ses deux extrémités longitudinales opposées, deux bords appelés zones de recouvrement 23. Les zones de recouvrement 23 s’étendent transversalement sur toute la largeur de l’AME 8. Dans l’exemple représenté, l’AME 8 est rectangulaire. Les zones de recouvrement 23 sont des bandes rectilignes et transversales. Comme visible sur la FIG. 3 , dans chaque zone de recouvrement 23, la zone de bord 21 est interposée entre la membrane 9 et au moins une des couches de diffusion gazeuse 11. Ceci permet de maintenir la membrane 9 et de garantir une étanchéité des deux faces de la membrane l’une par rapport à l’autre. Dans chaque zone de recouvrement 23, les deux couches de film polymère 22 constituant la zone de bord 21 sont agencées de part et d’autre de la membrane 9, entre la membrane 9 et les couches de diffusion gazeuse 11. Elles couvrent les grandes faces de la membrane 9. Typiquement, elles sont plaquées sur les couches catalytiques anodique et cathodique 10. Selon une variante non représentée, l’une des deux couches de film polymère 22 constituant le bord 21 est agencée d’un côté de la membrane 9, entre la membrane 9 et l’une des couches de diffusion gazeuse 11. L’autre couche de film polymère 22 ne se prolonge pas entre la membrane 9 et les couches de diffusion gazeuse 11. Elle s’arrête avant de recouvrir la membrane 9. Selon une autre variante non représentée, le cadre 19 est constituée d’une seule couche de film polymère. La partie de cette couche constituant le bord 21 est agencée d’un côté de la membrane 9, entre la membrane 9 et l’une des couches de diffusion gazeuse 11 Les zones de recouvrement 23 s’étendent sur une fraction de la longueur longitudinale de l’AME 8. Par exemple, la zone de bord 21 couvre la membrane 9 longitudinalement sur une longueur comprise entre 0,5 et 8 mm dans chaque zone de recouvrement. Les couches de diffusion gazeuse 11 couvrent toutes les grandes faces de la membrane 9. Notamment, les couches de diffusion gazeuse 11 couvrent les zones de recouvrement 23 de l’AME 8. Ceci permet de garantir qu'il n'y a pas de zone de la membrane non recouverte de couche de diffusion gazeuse et éventuellement de fixer la couche de diffusion gazeuse au cadre 19 par différentes techniques de collage. Les couches de diffusion gazeuse 11 se terminent longitudinalement par des bords 25. Les bords 25 sont transversaux. Dans l’exemple illustré sur la FIG. 3 , les bords 25 sont situés longitudinalement immédiatement au-delà de la zone de recouvrement 23. En variante, les bords 25 sont décalés par rapport à la zone de recouvrement 23, chaque GDL 11 couvrant une bande du cadre 19 jouxtant cette zone de recouvrement 23. Selon encore une autre variante, les couches de diffusion gazeuse 11 sont longitudinalement plus courtes que la membrane 9, et ne couvrent que partiellement les zones de recouvrement 23 de l’AME 8. Elles ne couvrent que partiellement la zone de bord 21. Les plaques séparatrices 15, 17 s’étendent chacune sensiblement dans un plan longitudinal et transversal, chacun étant perpendiculaire à la direction d’empilement E. Elles sont typiquement métalliques. Les plaques séparatives 15, 17 sont de forme générale rectangulaire. Elles sont typiquement obtenues par emboutissage, usinage ou toute autre méthode de fabrication. La plaque séparatrice anodique 15, comme visible sur la FIG. 2 , a au moins une première ouverture anodique 27a de passage du fluide anodique et une deuxième ouverture anodique 29a de passage du fluide cathodique. La plaque séparatrice anodique 15 présente, en outre, des troisième, quatrième, cinquième et sixième ouvertures anodiques 31a, 33a, 35a, 37a. Les ouvertures 31a et 33a sont prévues pour la circulation respectivement du fluide anodique et du fluide cathodique. Par exemple, l’ouverture 27a permet l’amenée du fluide anodique et l’ouverture 31a est prévue l’évacuation du fluide anodique. Préférentiellement, les ouvertures 33a et 29a sont prévues respectivement pour l’amenée du fluide cathodique et pour l’évacuation du fluide cathodique. Les ouvertures 35a et 37a sont prévues pour la circulation du fluide caloporteur. Par exemple, l’ouverture 35a est prévue pour l’amenée du fluide caloporteur et l’ouverture 37a pour l’évacuation du fluide caloporteur. Les ouvertures 27a et 31a sont diagonalement opposées dans la plaque séparatrice anodique 15. De même, les ouvertures 29a et 33a sont diagonalement opposées. Les ouvertures 27a, 35a et 29a sont placées à une extrémité longitudinale de la plaque 15. Elles sont alignées transversalement, dans cet ordre. Les ouvertures 31a, 37a et 33a sont placées à l’extrémité longitudinale opposée de la plaque 15. Elles sont alignées transversalement, dans cet ordre. De la même manière, la plaque séparatrice cathodique 17 comporte au moins une première ouverture cathodique 27c de passage du fluide anodique et une deuxième ouverture cathodique 29c de passage du fluide cathodique. La plaque séparatrice cathodique 17 présente, en outre, des troisième, quatrième, cinquième et sixième ouvertures cathodiques 31c, 33c, 35c, 37c. Les ouvertures 31c et 33c sont prévues pour la circulation respectivement du fluide anodique et du fluide cathodique. Par exemple, l’ouverture 27c permet l’amenée du fluide anodique et l’ouverture 31c est prévue pour l’évacuation du fluide anodique. Préférentiellement, les ouvertures 33c et 29c sont prévues respectivement pour l’amenée du fluide cathodique et pour l’évacuation du fluide cathodique. Les ouvertures 35c et 37c sont prévues pour la circulation du fluide caloporteur. Par exemple, l’ouverture 35c est prévue pour l’amenée du fluide caloporteur et l’ouverture 37c pour l’évacuation du fluide caloporteur. Les ouvertures 27c et 31c sont diagonalement opposées dans la plaque séparatrice cathodique 17. De même, les ouvertures 29c et 33c sont diagonalement opposées. Les ouvertures 27c, 35c et 29c sont placées à une extrémité longitudinale de la plaque 17. Elles sont alignées transversalement, dans cet ordre. Les ouvertures 31c, 37c et 33c sont placées à l’extrémité longitudinale opposée de la plaque 17. Elles sont alignées transversalement, dans cet ordre. Le cadre 19 comporte au moins une première ouverture intermédiaire 27b de passage du fluide anodique et une deuxième ouverture intermédiaire 29b de passage du fluide cathodique. Le cadre 19 présente, en outre, des troisième, quatrième, cinquième et sixième ouvertures intermédiaires 31b, 33b, 35b, 37b. Les ouvertures 31b et 33b sont prévues pour la circulation respectivement du fluide anodique et du fluide cathodique. Par exemple, l’ouverture 27b permet l’amenée du fluide anodique et l’ouverture 31b est prévue l’évacuation du fluide anodique. Les ouvertures 33b et 29b sont prévues respectivement pour l’amenée du fluide cathodique et pour l’évacuation du fluide cathodique. Les ouvertures 35b et 37b sont prévues pour la circulation du fluide caloporteur. Par exemple, l’ouverture 35b est prévue pour l’amenée du fluide caloporteur et l’ouverture 37b pour l’évacuation du fluide caloporteur. Les ouvertures 27b et 31b sont diagonalement opposées dans le cadre 19. De même, les ouvertures 29b et 33b sont diagonalement opposées. Les ouvertures 27b, 35b et 29b sont placées à une extrémité longitudinale du cadre 19. Elles sont alignées transversalement, dans cet ordre. Les ouvertures 31b, 37b et 33b sont placées à l’extrémité longitudinale opposée de du cadre 19. Elles sont alignées transversalement, dans cet ordre. Comme visible sur la FIG. 2 , les ouvertures 27a/27b/27c sont coïncidentes et constituent ensemble une portion de collecteur d’alimentation en fluide anodique. De la même façon, les ouvertures 29a/29b/29c sont coïncidentes et constituent ensemble une portion de collecteur d’évacuation du fluide cathodique. Les ouvertures 31a/31b/31c sont coïncidentes et constituent ensemble une portion de collecteur d’évacuation du fluide anodique. Les ouvertures 33a/33b/33c sont coïncidentes et constituent ensemble une portion de collecteur d’alimentation en fluide cathodique. Les ouvertures 35a/35b/35c sont coïncidentes et constituent ensemble une portion de collecteur d’alimentation en fluide caloporteur. Les ouvertures 37a/37b/37c sont coïncidentes et constituent ensemble une portion de collecteur d’évacuation du fluide caloporteur. Des joints (traits interrompus non référencés sur la FIG. 2 ) sont placés autour de ces ouvertures et sont interposés entre la plaque séparatrice anodique 15, le cadre 19 et la plaque séparatrice cathodique 17. Selon l’invention, au moins une des plaques séparatrices de la cellule 5 comprend : - une zone active 39 comportant des dents actives 71 délimitant entre elles des canaux actifs 41 longitudinaux de circulation d’un fluide réactif ; - une zone d’homogénéisation 43 raccordant fluidiquement l’une des ouvertures de la plaque séparatrice aux canaux actifs 41 de la zone active 39 ; - une zone intermédiaire 45 interposée longitudinalement entre la zone active 39 et la zone d’homogénéisation 43, raccordant fluidiquement la zone d’homogénéisation 43 aux canaux actifs 41. Par « raccordant fluidiquement » on entend préférentiellement que les zones en question sont connectées entre elles via un moyen de connexion fluidique, c’est-à-dire par tout moyen capable d’acheminer un fluide, comme par exemple, de manière non exhaustive et non limitative, un canal, une rainure, une fente, etc. On comprend alors que l’étanchéité de la connexion fluidique est réalisée par une pièce rapportée sur la plaque séparatrice, comme par exemple une autre plaque séparatrice. Si la plaque séparatrice est de type anodique, la zone d’homogénéisation 43 raccorde fluidiquement l’ouverture 27a de fourniture du fluide anodique aux canaux actifs 41. Si la plaque séparatrice est de type cathodique, la zone d’homogénéisation 43 raccorde l’ouverture de fourniture du fluide cathodique 29c aux canaux actifs 41. La zone active 39 est située en vis-à-vis de la fenêtre 20. La zone active 39, longitudinalement, est située entièrement en vis-à-vis de la membrane 9. La zone d’homogénéisation 43 est située en vis-à-vis du cadre 19. La zone d’homogénéisation 43 est située en vis-à-vis d’une zone plane 49 du cadre. La zone intermédiaire 45 est située en vis-à-vis de la zone de bord 21 du cadre 19. Elle se prolonge longitudinalement au-delà de la zone de bord 21, jusqu’à la zone d’homogénéisation 43. Du côté opposé à la zone d’homogénéisation 43, elle s’arrête au niveau de la fenêtre 20, ou se prolonge légèrement à l’intérieur de la fenêtre 20. Les canaux actifs 41 sont rectilignes et longitudinaux. En variante, ils s’étendent suivant une direction générale longitudinale, en formant des ondulations de part et d’autre de cette direction générale longitudinale. Les dents actives 71 présentent des extrémités proximales 72 respectives définissant une ligne de séparation LS entre la zone active 41 et la zone intermédiaire 45. Cette ligne de séparation LS est par exemple transversale, comme représenté sur la FIG. 4 . En variante, elle est oblique par rapport à la direction transversale. La ligne de séparation LS est typiquement une ligne droite. Les dents actives 71 présentent des sommets 73 s’inscrivant dans un plan de référence P, comme illustré en FIG. 3 . Le plan de référence P est parallèle au plan dans lequel s’étend le cadre 19. Comme illustré sur la FIG. 3 , la plaque séparatrice présente dans la zone d’homogénéisation 43 un fond d’homogénéisation 51 situé à une première altitude a1 par rapport au plan de référence P. Le fond d’homogénéisation 51 est une région de la plaque séparatrice, s’étendant selon un plan préférentiellement sensiblement perpendiculaire à la direction d’empilement E, c’est-à-dire parallèle au plan de référence P. L’altitude a1 est prise suivant la direction d’empilement E. Elle correspond à l’écartement entre le fond d’homogénéisation 51 et le plan P. La plaque séparatrice présente avantageusement dans la zone d’homogénéisation 43 également des reliefs 53 en saillie vers le plan de référence P par rapport au fond d’homogénéisation 51. Les reliefs 53 sont prévus pour orienter l’écoulement du flux de gaz réactif depuis l’ouverture jusqu’à la zone intermédiaire 45. Ces reliefs 53 peuvent avoir toutes sortes de formes. Par exemple, ce sont des dents écartées les unes des autres et délimitant entre elles des canaux continus ou discontinus. En variante, ce sont des plots circulaires, triangulaires ou de toute autre forme. La plaque séparatrice présente dans la zone intermédiaire 45 un fond intermédiaire 55 situé par rapport au plan de référence P à une seconde altitude a2 supérieure à la première altitude a1. La zone intermédiaire 45 comporte préférentiellement des canaux intermédiaires 47 et des dents intermédiaires 57 en saillie vers le plan de référence P par rapport au fond intermédiaire 55. Les dents intermédiaires 57 délimitent entre elles les canaux intermédiaires 47. Le fond intermédiaire 55 est constitué par une ou plusieurs régions de la plaque séparatrice. Ces régions s’inscrivent dans un même plan perpendiculaire à la direction d’empilement E (c’est-à-dire parallèle au plan de référence P). Par exemple, ces régions sont sensiblement planes (voir FIG. 4 ). Cela permet notamment de simplifier la fabrication de la plaque séparatrice. La seconde altitude a2 correspond à l’écartement entre ce plan et le plan de référence P, pris perpendiculairement au plan de référence P, c’est-à-dire suivant la direction d’empilement E. Le fond intermédiaire 55 définit le fond des canaux intermédiaires 47. Comme visible sur la FIG. 3 , le fond intermédiaire 55 est séparé du fond d’homogénéisation 51 par une marche 59. Cette marche 59 résulte de la différence d’altitude entre le fond d’homogénéisation 51 et le fond intermédiaire 55, et peut prendre n’importe quelle forme permettant de relier de manière continue le fond d’homogénéisation 51 et le fond intermédiaire 55. Préférentiellement, comme illustré à la FIG. 3 , la marche peut présenter un nez de marche qui est droit (c’est-à-dire rectiligne) orienté en biais par rapport à la direction d’empilement, c’est-à-dire orienté selon une direction sécante au plan de référence P. alternativement, on pourrait imaginer, sans sortir du cadre de l’invention, un nez de marche qui soit orienté perpendiculaire au plan de référence P. On pourrait aussi imaginer un nez de marche non rectiligne, par exemple qui serait arrondi. Cette marche, quelle que soit sa forme et son orientation permet ainsi de constituer une frontière, un obstacle, une paroi pour le fluide. La différence entre la seconde altitude a2 et la première altitude a1 est comprise entre 10 µm et 300 µm, préférentiellement entre 50 µm et 200 µm, par exemple en étant sensiblement égale à 80 µm ou 160 µm, avantageusement respectivement pour une plaque polaire de type anode ou cathode. Préférentiellement, le fond intermédiaire 55 est situé à une altitude a2 comprise entre 0.1 mm et 0.5 mm, avantageusement entre 0.2 et 0.3 mm, par exemple en étant sensiblement égale à l’une de ces dernières bornes, ces dernières concernant préférentiellement respectivement une plaque polaire anodique ou une plaque polaire cathodique. Préférentiellement, le fond d’homogénéisation 51 est situé à une altitude a1 comprise entre 0.05 mm et 0.3 mm, avantageusement entre 0.1 et 0.2 mm, par exemple en étant sensiblement égale à 0.12 mm et 0.14mm, ces dernières concernant préférentiellement respectivement une plaque polaire anodique ou une plaque polaire cathodique. Comme visible sur la FIG. 4 , cette marche 59 est préférentiellement sensiblement transversale, et s’étend sur toute la largeur transversale de la zone d’homogénéisation 43. Elle est formée dans la plaque séparatrice. Un volume tampon 60 est ainsi délimité entre le fond intermédiaire 55, la marche 59 et le la ligne de séparation LS, permettant ainsi d’équilibrer la répartition du fluide réactif arrivant de la zone d’homogénéisation 43 dans les canaux actifs 41. La zone active 41 présente longitudinalement une longueur active LA déterminée. La ligne de séparation LS est séparée longitudinalement de la marche 59 par un écartement longitudinal avantageusement compris entre 2% et 20% de la longueur active LA. De préférence, l’écartement longitudinal est compris entre 4 et 15%, et encore de préférence entre 5 et 10% de la longueur active LA. Cet écartement longitudinal correspond à la longueur longitudinale du volume tampon 60. Le bord 25 de la GDL est séparé longitudinalement de la marche 59 par un écartement longitudinal avantageusement compris entre 2% et 20% de la longueur active (LA). De préférence, l’écartement longitudinal est compris entre 4 et 15%, et encore de préférence entre 5 et 10% de la longueur active LA. Par ailleurs, la zone d’homogénéisation 43 présente, au niveau de la marche 59, une première section de passage P1 pour le gaz réactif. Cette section de passage P1 est prise perpendiculairement à la direction longitudinale. La section de passage est prise en haut de la marche 59, c’est-à-dire à la limite entre le fond d’homogénéisation 51 et la marche 59. La première section de passage P1 correspond à la section libre, offerte au fluide réactif qui s’écoule depuis la zone d’homogénéisation 43 dans la zone intermédiaire 45. La première section correspond à la section délimitée entre le fond d’homogénéisation 51 et le cadre 19, moins la section éventuellement occupée par les reliefs formés au niveau de la marche 59. Comme décrit plus bas, dans l’exemple représenté, les dents intermédiaires 57 se prolongent jusqu’à la marche 59, les extrémités des dents intermédiaires diminuant la première section de passage P1. Le volume tampon 60 présente, entre le bord 25 et la marche 59, une seconde section de passage P2 pour le fluide réactif, avantageusement comprise entre la première section de passage P1 plus 20% et la première section de passage P1 plus 80%, de préférence comprise entre la première section de passage P1 plus 40% et la première section de passage P1 plus 70%, typiquement sensiblement égale à la première section de passage P1 plus 60%. La seconde section de passage P2 est prise perpendiculairement à la direction longitudinale L. La condition énoncée ci-dessus est vérifiée pour toutes les sections du volume tampon 60 situées entre la marche 59 et le bord 25. En d’autres termes, la section de passage du volume tampon 60 est préférentiellement sensiblement constante depuis la marche 59 jusqu’au bord 25 de la GDL. La section de passage correspond à la section libre offerte au fluide réactif pour circuler longitudinalement dans le volume tampon 60. Elle correspond ainsi à la section délimitée entre le fond intermédiaire 55 et le cadre 19, moins la section occupée par les dents intermédiaires 57. Les dents intermédiaires 57 présentent des sommets 61 conçus pour être situés à distance du cadre 19. Cette distance est prise suivant la direction d’empilement E. Chaque dent intermédiaire 57 présente un premier segment 63 destiné à être plaqué contre la GDL 11, et un second segment 65 libre, prolongeant longitudinalement le premier segment 63. Le premier segment 63 jouxte la zone active 39. Le second segment 65 est destiné à être situé longitudinalement au-delà du bord 25 de la GDL. De manière préférentielle, chaque dent intermédiaire 57 présente encore un troisième segment 67, formé sur la marche 59, et se prolongeant légèrement à l’intérieur de la zone d’homogénéisation 43. Dans ce cas, le troisième segment 67 diminue la première section de passage P1. En d’autres termes, les dents intermédiaires 57 s’étendent longitudinalement sur toute la longueur de la zone intermédiaire 45, jusqu’à la marche 59, voire même au-delà de la marche 59. Le fluide réactif peut donc circuler transversalement entre les sommets 61 des dents intermédiaires 57 et le cadre 19 au niveau des seconds segments 65. Comme visible notamment sur les figures 3 et 4, la plaque séparatrice présente, dans la zone active 39, un fond actif 69 situé préférentiellement à la seconde altitude a2 par rapport au plan de référence P, les dents actives 71 faisant saillie vers le plan de référence P par rapport au fond actif 69. L’altitude du fond actif 69 est prise selon la direction d’empilement E, c’est-à-dire perpendiculairement au plan de référence P. Le fond actif 69 est constitué de régions de la plaque séparatrice s’inscrivant dans un même plan sensiblement perpendiculaire à la direction d’empilement E. Ce plan est situé préférentiellement à la même altitude a2 que le fond intermédiaire 55. Cela permet notamment de simplifier la fabrication de la plaque séparatrice. Ces régions sont séparées les unes des autres par les dents actives 71 et délimitent le fond des canaux actifs 41. En d’autres termes, le fond intermédiaire 55 et le fond actif 69 s’inscrivent préférentiellement dans un même plan perpendiculaire à la direction d’empilement E, situé à l’altitude a2 par rapport au plan de référence P. Les sommets 73 des dents actives sont situés au contact de la GDL 11 lorsque la cellule est assemblée. Les dents intermédiaires 57 font saillie vers le plan de référence P par rapport au fond intermédiaire 57 sur une première hauteur h1. Les dents actives 71 font saillie vers le plan de référence P par rapport au fond actif 69 sur une seconde hauteur h2, préférentiellement égale à la première hauteur h1. Autrement dit, les dents intermédiaires 57 et les dents actives 71 présentent préférentiellement la même hauteur. Les dents intermédiaires 57, comme visible notamment sur la FIG. 4 , prolongent longitudinalement au moins une partie des dents actives 71. Par exemple, la zone active 39 présente un premier nombre de canaux actifs 41, la zone intermédiaire 45 présentant un second nombre de canaux intermédiaires 47 compris entre 25 et 75% du premier nombre. Autrement dit, le nombre de canaux intermédiaires 47 est inférieur au nombre de canaux actifs 41. En conséquence, le nombre de dents intermédiaires 57 est inférieur au nombre de dents actives 71. Dans l’exemple représenté sur la FIG. 4 , le nombre de dents intermédiaires 57 est environ 50% du nombre de dents actives 71. Une dent active 71 sur deux est prolongée par une dent intermédiaire 57. Une dent active 71 sur deux n’est pas prolongée par une dent intermédiaire 57 et s’arrête à la limite séparant la zone active 39 de la zone intermédiaire 45. Chaque dent active 71 prolongée par une dent intermédiaire 57 est encadrée par deux dents actives 71 qui ne sont pas prolongées par des dents intermédiaires 57. Cette différence de nombre de dents intermédiaires 57 et de dents actives 71 est avantageusement étudiée en conception afin d’optimiser la répartition fluidique entre la zone intermédiaire et la zone active tout en minimisant la perte de section utile pour le passage du fluide. Ainsi, les canaux intermédiaires 47 présentent une largeur très supérieure aux canaux actifs 41. Cette largeur par exemple correspond transversalement à la largeur cumulée de deux canaux actifs et d’une dent active. Un tel agencement est par exemple utilisé pour les plaques séparatrices de type anodique et/ou cathodique. Selon une autre variante non représentée, le nombre de canaux actifs 41 est égal au nombre de canaux intermédiaires 47. En conséquence, le nombre de dents actives 71 est sensiblement égal au nombre de dents intermédiaires 57. Chaque dent active 71 est prolongée longitudinalement par une dent intermédiaire 57. La plaque séparatrice, la cellule électrochimique et le dispositif électrochimique décrits ci-dessus présentent de multiples avantages. Le fait que le bord de la couche de diffusion gazeuse soit lui aussi séparé longitudinalement de la marche par un écartement longitudinal important, contribue à faciliter la répartition du gaz réactif sortant de la zone d’homogénéisation dans les canaux actifs. La section de passage pour le gaz réactif entre la zone d’homogénéisation et le bord de la couche de diffusion gazeuse est également particulièrement grande, ce qui contribue également à faciliter la répartition du gaz réactif dans les canaux actifs. Du fait que les dents intermédiaires présentent des sommets situés à distance du cadre, le fluide réactif issu de la zone d’homogénéisation peut circuler facilement, transversalement, dans la zone intermédiaire et se répartir dans les différents canaux actifs. Le fait que la plaque séparatrice présente préférentiellement dans la zone active un fond actif situé à la seconde altitude par rapport au plan de référence, c’est-à-dire que les fonds de la zone active et de la zone intermédiaire soient situés préférentiellement à la même altitude, permet de créer un volume significatif dans la zone intermédiaire pour répartir le fluide réactif. Ce volume joue le rôle de collecteur ou de zone tampon. Le fait que les dents intermédiaires et que les dents actives aient la même hauteur simplifie la conception et la fabrication de la plaque séparatrice et permet de conserver une compression uniforme de la couche de diffusion gazeuse. La plaque séparatrice, la cellule électrochimique et le dispositif électrochimique décrits ci-dessus présentent de multiples variantes. Le dispositif électrochimique peut ne pas être une pile à combustible, mais être un électrolyseur ou tout autre type de dispositif électrochimique correspondant. De ce fait, les couches catalytiques ne sont pas nécessairement des couches catalytiques anodiques et cathodiques du type décrit ci-dessus. La zone d’homogénéisation a été décrite comme raccordée fluidiquement à une ouverture d’amenée de fluide réactif anodique ou de fluide réactif cathodique, en fonction du type de la plaque séparatrice. La zone d’homogénéisation peut également être raccordée à l’orifice d’évacuation du fluide réactif anodique ou à l’orifice d’évacuation du fluide réactif cathodique. Elle peut également, en fonction du type de dispositif électrochimique, être raccordée à une ouverture de fourniture ou d’évacuation d’un fluide d’un autre type. Les deux zones d’homogénéisation et les deux zones intermédiaires de la plaque séparatrice peuvent être du type décrit ci-dessus. En variante, seule l’une des zones d’homogénéisation et l’une des zones intermédiaires, situées d’un côté longitudinal de la plaque, sont comme décrit ci-dessus. L’autre zone intermédiaire et l’autre zone d’homogénéisation, situées de l’autre côté de la plaque, ne sont pas comme décrit ci-dessus. De préférence, les deux plaques séparatrices de chaque cellule électrochimique sont comme décrit ci-dessus. En variante, seule l’une des plaques séparatrices de la cellule électrochimique est comme décrit ci-dessus, l’autre plaque est en un type différent. Certaines cellules peuvent comporter une ou deux plaques séparatrices qui ne sont pas du type décrit ci-dessus. Plaque séparatrice (15, 17) pour former une cellule électrochimique d’un dispositif électrochimique tel qu’une pile à combustible, la plaque séparatrice comprenant : - une ouverture de passage d’un fluide réactif ; - une zone active (39) comportant des dents actives (71) délimitant entre elles des canaux actifs (41) longitudinaux de circulation du fluide réactif, les dents actives (71) présentant des sommets (73) s’inscrivant dans un plan de référence (P) ; - une zone d’homogénéisation (43) raccordant fluidiquement ladite ouverture aux canaux actifs (41) de la zone active (39) ; - une zone intermédiaire (45) interposée longitudinalement entre la zone active (39) et la zone d’homogénéisation (43), raccordant fluidiquement la zone d’homogénéisation (43) aux canaux actifs (41) ; la plaque séparatrice (15, 17) présentant dans la zone d’homogénéisation (43) un fond d’homogénéisation (51) situé à une première altitude (a1) par rapport au plan de référence (P); la plaque séparatrice (15, 17) présentant dans la zone intermédiaire (45) un fond intermédiaire (55) situé par rapport au plan de référence (P) à une seconde altitude (a2) supérieure à la première altitude (a1), le fond intermédiaire (55) étant séparé du fond d’homogénéisation (51) par une marche (59) ; au moins une partie des dents actives (71) présentant des extrémités proximales (72) définissant une ligne de séparation (LS) entre la zone active (41) et la zone intermédiaire (45) ; un volume tampon (60) étant délimité entre le fond intermédiaire (55), la marche (59) et la ligne de séparation (LS), et permettant d’équilibrer la répartition du fluide réactif arrivant de la zone d’homogénéisation (43) dans les canaux actifs (41). Plaque séparatrice (15, 17) selon la revendication 1, dans laquelle la zone active (41) présente longitudinalement une longueur active (LA), la ligne de séparation (LS) étant séparée longitudinalement de la marche (59) par un écartement longitudinal compris entre 2% et 20% de la longueur active (LA). Plaque séparatrice (15, 17) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la zone intermédiaire (45) comporte des canaux intermédiaires (47) et des dents intermédiaires (57) en saillie vers le plan de référence (P) par rapport au fond intermédiaire (55), les dents intermédiaires (57) délimitant entre elles les canaux intermédiaires (47). Plaque séparatrice (15, 17) selon la revendication 3, dans laquelle les dents intermédiaires (57) s’étendent longitudinalement sur toute la longueur de la zone intermédiaire (45), depuis la ligne de séparation (LS) jusqu’à la marche (59). Plaque séparatrice (15, 17) selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle les dents intermédiaires (57) prolongent longitudinalement au moins une partie des dents actives (71) au-delà de la ligne de séparation (LS). Plaque séparatrice (15, 17) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle la zone active (39) présente un premier nombre de canaux actifs (41), la zone intermédiaire (45) présentant un second nombre de canaux intermédiaire (47) différent du premier nombre, préférentiellement inférieur au premier nombre, avantageusement compris entre 25 et 75% du premier nombre. Plaque séparatrice (15, 17) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la plaque séparatrice (15, 17) présente dans la zone active (39) un fond actif (69) situé à la seconde altitude (a2) par rapport au plan de référence (P), les dents actives (71) faisant saillie vers le plan de référence (P) par rapport au fond actif (69). Plaque séparatrice (15, 17) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6 en combinaison avec la revendication 7, dans laquelle les dents intermédiaires (57) font saillie vers le plan de référence (P) par rapport au fond intermédiaire (55) sur une première hauteur (h1), les dents actives (71) faisant saillie vers le plan de référence (P) par rapport au fond actif (69) sur une seconde hauteur (h2) égale à la première hauteur (h1). Plaque séparatrice (15, 17) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle une différence entre la seconde altitude et la première altitude est comprise entre 10 µm et 300 µm, préférentiellement entre 50 µm et 200 µm, par exemple en étant sensiblement égale à 80 µm ou 160 µm. Cellule électrochimique (5) pour un dispositif électrochimique tel qu’une pile à combustible, la cellule électrochimique comprenant : - un assemblage membrane-électrode (8) comprenant une membrane (9), des couches catalytiques (10) agencées sur deux grandes faces opposées de la membrane (9) et deux couches de diffusion gazeuse (11) agencées sur les couches catalytiques (10); - un cadre (19), délimitant intérieurement une fenêtre (20) dans laquelle l’assemblage membrane-électrode (8) est fixé ; - deux plaques séparatrices (15, 17) pressées contre les deux couches de diffusion gazeuse (11), au moins l’une des plaques séparatrices étant selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, la zone active (39) de la ou chaque plaque séparatrice (15, 17) étant située en vis-à-vis de la fenêtre (20), la zone d’homogénéisation (43) de la ou chaque plaque séparatrice (15, 17) étant située en vis-à-vis du cadre (19). Cellule électrochimique (5) selon la revendication 10, dans laquelle la couche de diffusion gazeuse (11) plaquée contre ladite au moins une plaque séparatrice (15, 17) se termine longitudinalement vers la zone d’homogénéisation (43) par un bord (25), le bord (25) étant séparé longitudinalement de la marche (59) par un écartement longitudinal compris entre 2% et 20% de la longueur active (LA). Cellule électrochimique (5) selon la revendication 11, dans laquelle la zone d’homogénéisation (43) présente, au niveau de la marche (59), une première section de passage (S1) pour le fluide réactif prise perpendiculairement à la direction longitudinale ; le volume tampon (60) présentant, entre ledit bord (25) et la marche (59), une seconde section de passage (S2) pour le fluide réactif prise perpendiculairement à la direction longitudinale, comprise entre la première section de passage (S1) + 20% et la première section de passage (S1) + 80%, préférentiellement sensiblement égale à la première section de passage (S1) + 60%. Cellule électrochimique (5) selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans laquelle l’au moins une plaque séparatrice (15, 17) est selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, les dents intermédiaires (57) présentant des sommets (61) situés à distance du cadre (19). Cellule électrochimique (5) selon l’une quelconque des revendications 9 à 12, dans laquelle la couche de diffusion gazeuse (11) s’étend longitudinalement au-delà de la fenêtre (20) et couvre une zone de bord (21) du cadre (20), le bord (25) de la couche de diffusion gazeuse (11) étant situé en vis-à-vis de la zone intermédiaire (45). Dispositif électrochimique, comprenant une pluralité de cellules électrochimiques (5) empilées suivant une direction d’empilement, chaque cellule électrochimique (5) étant définie selon l’une quelconque des revendications 10 à 14.