Brevet FR3157677A1 — publié le 20250627

Module d’électrolyse ou de co-électrolyse (SOEC) ou pile à combustible (SOFC) à sous-ensemble préassemblés d’empilement de cellules électrochimiques et à enceinte thermique logeant les sous-ensemble et avec trappe(s) de gestion de la thermique. L’invention concerne un module (1) destiné à fonctionner à haute température avec une enceinte thermique dans laquelle des sous-modules (SM1, SM2), à empilement de cellules électrochimiques sont logés. Au moins une trappe d’évacuation (110) de la chaleur dégagée à l’intérieur de l’enceinte par les sous-modules en fonctionnement permet de gérer la thermique au niveau d’un module. Figure pour l’abrégé : Fig. 7B Module d’électrolyse ou de co-électrolyse (SOEC) ou pile à combustible (SOFC) à sous-ensemble préassemblés d’empilement de cellules électrochimiques et à enceinte thermique logeant les sous-ensemble et avec trappe(s) de gestion de la thermique. La présente invention concerne le domaine des piles à combustibles à oxydes solides (SOFC, acronyme anglais pour « Solid Oxide Fuel Cell »), celui de l’électrolyse de la vapeur d’eau à haute température (EHT, ou EVHT, ou HTE acronyme anglais pour High Temperature Electrolysis, ou encore HTSE acronyme anglais pour High Temperature Steam Electrolysis) également à oxydes solides (SOEC, acronyme anglais pour « Solid Oxide Electrolysis Cell » ou SOE ou SOEL pour « Solid Oxide Electrolysis »), et celui de la co-électrolyse à haute température de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone CO 2 . . De manière générique, ce domaine technologique est souvent dénommé SOC (acronyme anglais pour « Solid Oxide Cell »), qui se rapporte à la fois aux modes de fonctionnement électrochimiques d’électrolyse ou de co-électrolyse de la vapeur d’eau à haute température (EHT) de type SOEC, ou celui d’une pile à combustible de type SOFC. La présente invention a trait à des dispositifs électrochimiques qui peuvent constituer à la fois un réacteur d’électrolyse EHT et de manière réversible en pile à combustible selon les besoins et les usages. Ces dispositifs sont usuellement désignés sous l’acronyme anglais rSOC pour « reversible Solid Oxide Cell ». La présente invention vise en premier lieu à améliorer la gestion de la thermique de tels dispositifs à empilement de cellules électrochimiques élémentaires, à l’échelle d’un module qui en intègre plusieurs. Bien que décrite en référence principalement à l’application d’électrolyse de la vapeur d’eau à haute température, l’invention s’applique tout aussi bien à une co-électrolyse de la vapeur d’eau et d’un autre gaz tel que le dioxyde de carbone CO 2 , qu’à une pile à combustible SOFC, ou à un système réversible permettant de fonctionner dans les deux modes. L’invention s’applique à une pile à combustible SOFC utilisant comme combustible soit de l'hydrogène, soit un combustible à base d’hydrocarbures, par exemple le méthane CH4 ou plus largement le gaz naturel, soit un autre combustible non carboné comme l’ammoniac. L’électrolyse de l’eau est une réaction électrochimique qui décompose l'eau en dioxygène et dihydrogène gazeux avec l'aide d'un courant électrique selon la réaction: Pour réaliser l’électrolyse de l’eau, il est avantageux de la réaliser à haute température typiquement entre 600 et 950°C, car une partie de l'énergie nécessaire à la réaction peut être apportée par la chaleur qui est moins chère que l'électricité et l'activation de la réaction est plus efficace à haute température et ne nécessite pas de catalyseur spécifique. Comme schématisée en FIG. 1 , une cellule d’électrolyse à oxydes solides 10, ou « SOEC » (acronyme anglo-saxon « Solid Oxide Electroly sis Cell ») comprend notamment : - une première électrode conductrice poreuse 12, ou « cathode », destinée à être alimentée en vapeur d’eau pour la production de dihydrogène, - une seconde électrode conductrice poreuse 14, ou « anode », par laquelle s’échappe le dioxygène (O 2 ) produit par l’électrolyse de la vapeur d’eau injectée à la cathode, et - une membrane à oxyde solide (électrolyte dense) 16 prise en sandwich entre la cathode 12 et l’anode 14, la membrane 16 étant conductrice anionique pour de hautes températures, usuellement des températures supérieures à 600°C. En chauffant la cellule 10 au moins à cette température et en injectant un courant électrique I entre la cathode 12 et l’anode 14, il se produit alors une réduction de la vapeur d’eau sur la cathode 12, ce qui génère du dihydrogène (H 2 ) au niveau de la cathode 12 et du dioxygène au niveau de l’anode 14. Pour mettre en œuvre l’électrolyse à haute température, il est connu d’utiliser un électrolyseur de type SOEC (acronyme anglais de « Solid Oxyde Electroly sis Cell »), constitué d’un empilement de motifs élémentaires comportant chacun une cellule d’électrolyse à oxydes solides, constituée de trois couches anode/électrolyte/cathode superposées l’une sur l’autre, et de plaques d’interconnexion en alliages métalliques aussi appelées plaques bipolaires, ou interconnecteurs. Les interconnecteurs ont pour fonction d’assurer à la fois le passage du courant électrique et la circulation des gaz au voisinage de chaque cellule (vapeur d’eau injectée, hydrogène et oxygène extraits dans un électrolyseur EHT ; air et combustible (notamment hydrogène) injectés et eau extraite dans une pile SOFC) et de séparer les compartiments anodiques et cathodiques qui sont les compartiments de circulation des gaz du côté respectivement des anodes et des cathodes des cellules. Pour réaliser l’électrolyse de la vapeur d’eau à haute température EHT, on injecte de la vapeur d'eau H 2 O dans le compartiment cathodique. Sous l’effet du courant appliqué à la cellule, la dissociation des molécules d'eau sous forme vapeur est réalisée à l'interface entre l'électrode à hydrogène (cathode) et l’électrolyte: cette dissociation produit du gaz dihydrogène H 2 et des ions oxygène. Le dihydrogène est collecté et évacué en sortie de compartiment à hydrogène. Les ions oxygène O 2- migrent à travers l’électrolyte et se recombinent en dioxygène à l'interface entre l’électrolyte et l'électrode à oxygène (anode). Pour assurer le fonctionnement d’une pile à combustible SOFC, on injecte de l’air (oxygène) dans le compartiment cathodique et un combustible, notamment de l’hydrogène dans le compartiment anodique. L’oxygène de l’air se dissocie en ions oxygène O 2- qui migrent à travers l’électrolyte et se combinent avec le dihydrogène H 2 à l’anode pour former de la vapeur d’eau et libérer des électrons qui sont captés par le circuit électrique extérieur. Pour augmenter les débits d'hydrogène et d'oxygène produits dans le cas de l’électrolyse EHT ou pour augmenter la puissance électrique fournie dans le cas d’une pile à combustible SOFC, il est connu d’empiler plusieurs cellules électrochimiques élémentaires les unes sur les autres en les séparant par les interconnecteurs. L'ensemble est positionné entre deux plaques de connexion d’extrémité qui supportent les alimentations électriques et les alimentations/collecte en gaz d’un électrolyseur (réacteur d’électrolyse) ou d’une pile à combustible SOFC. Par ailleurs, pour améliorer la qualité des contacts électriques établis entre les interconnecteurs et les électrodes, et donc les performances des dispositifs électrochimiques précités, des éléments de contact électrique sont intercalés individuellement et agencés sur les électrodes. Dans un dispositif électrochimique, une grille de nickel est classiquement utilisée pour le contact avec l’électrode à hydrogène (cathode en réacteur EHT, anode en pile SOFC), car elle donne des résultats satisfaisants à faible coût. Un empilement 20 de cellules d’électrolyse, destiné à produire une quantité importante d’hydrogène, est illustré à la figure 2. Notamment, les cellules 10 sont empilées les unes sur les autres en étant séparées par des plaques d’interconnexion 18 connectées à un collecteur d’alimentation 22 en vapeur d’eau pour l’injection de cette vapeur sur les cathodes des cellules 10 conformément à un débit de vapeur d’eau réglé par un organe pilotant le débit dont par exemple une vanne pilotable 24. Les plaques 18 sont également connectées à deux collecteurs de gaz 24, 26 pour la collecte des gaz issus de l’électrolyse, hydrogène (plus la fraction éventuellement non consommée de vapeur d’eau (H 2 O)) et oxygène respectivement. Un exemple d’empilement et de structure de plaques d’interconnexion est décrit dans la demande de brevet WO 2011/110676. Un tel électrolyseur peut également fonctionner en co-électrolyse, c’est-à-dire avec un mélange de gaz en entrée cathodique composé de vapeur d’eau (H 2 O) et de dioxyde de carbone (CO 2 ). Le mélange en sortie cathodique est alors composé d’hydrogène (H 2 ), et de monoxyde de carbone (CO), plus les fractions éventuellement non consommées de vapeur d’eau (H 2 O) et de dioxyde de carbone (CO 2 ). Pour la mise en œuvre effective de l’électrolyse par l’empilement 20, l’empilement est porté à une température supérieure à 600°C, usuellement une température comprise entre 600°C et 950°C, l’alimentation en gaz est mise en marche à débit constant et une source d’alimentation électrique 28 est branchée entre deux bornes 30, 32 de l’empilement 20 afin d’y faire circuler le courant I . Un même dispositif électrochimique à oxydes solides peut fonctionner de manière réversible en mode d’électrolyse à haute température (SOEC) et en mode pile à combustible (SOFC). Autrement dit, une pile à oxydes solides à haute température, et un électrolyseur EVHT peuvent avoir des structures identiques, seul leur mode de fonctionnement étant différent. En se référant à la FIG. 3 , une cellule électrochimique 10 constitutive d’une pile SOFC comprend les mêmes éléments, que sont l’anode 12, la cathode 14, l’électrolyte 16, qu’une cellule d’électrolyse. Une cellule de la pile est alimentée, sur son anode par du dihydrogène ou un autre combustible comme du méthane CH4, et sur sa cathode par du dioxygène pur ou contenu dans l’air envoyé, et connectée à une charge C pour délivrer le courant électrique produit. En revanche, les deux modes de production, soit électrique en SOFC et soit d’espèces chimiques (H 2 , O 2 ) en SOEC, présentent en opération des régimes thermiques très différents. En mode pile à combustible (SOFC), l’oxydation du combustible (hydrogène) étant exothermique, quel que soit le point de fonctionnement (courant/tension), il y a une production de chaleur. Cette production est soutenue par la circulation des courants électriques engendrant de l’effet Joule. L’intensité de la puissance thermique produite dépend ainsi directement de la production d’électricité. A production donnée, un équilibre thermique doit être établi afin d’éviter une montée en température d’une cellule, et de l’empilement de cellules, préjudiciable à leur fonctionnement. Pour obtenir cet équilibre, il est possible, dans certaines limites, d’agir sur la température des réactifs, les débits de réactifs, particulièrement de comburant. Mais cela s’avère insuffisant si le fonctionnement se fait à des taux d’utilisation et des courants élevés, recherchés pour la rentabilité économique. Dans le cas d’un fonctionnement d’une pile alimentée par du méthane (CH 4 ) ou de l’ammoniac (NH 3 ), les réactions de vaporeformage (CH 4 ) ou de reformage (NH 3 ) (voir publication [1]), sont endothermiques et catalysées par le nickel présent dans l’anode du compartiment hydrogène qui engendre un puits de puissance thermique. La puissance nette de ce puits est proportionnelle à la quantité de combustible reformé et indépendante du courant engendré. Cette situation déplace l’équilibre thermique vis-à-vis de la production à partir de l’H 2 pur comme combustible, dans un sens qui est favorable à l’augmentation, toute chose étant égale par ailleurs, de la puissance électrique fournie. Selon l’intensité du courant produit et le débit d’alimentation en combustible, le bilan thermique peut être négatif, c’est-à-dire que la chaleur consommée par les réactions de reformage/vaporeformage est plus élevée que la chaleur résultant de l’oxydation des combustibles H 2 , CO. Cela se réalise pour les courants et taux d’utilisation faibles. Il peut aussi être positif, c’est-à-dire que la chaleur produite par les oxydations de H 2 et CO est supérieure à celle consommée par les réactions de reformage/vaporeformage. Dans le cas de systèmes économiquement rentables pour lesquels le taux d’utilisation du combustible et la production de courant doivent être maximisés, le bilan thermique penche vers une production nette de chaleur et la nécessité d’extraire une puissance thermique, comme c’est le cas lors d’une alimentation en H 2 pur. La réaction d’électrolyse de la vapeur d’eau est la réaction inverse de l’oxydation de l’hydrogène, elle est donc endothermique. Dans ce cas, la quantité de vapeur dissociée, comme les pertes ohmiques dépendent du courant d’électrolyse et donc de la tension d’alimentation. Selon la tension à laquelle est opérée une cellule d’électrolyse, trois régimes thermiques sont observés. A la tension thermoneutre (E TN ), déduite de l’enthalpie de dissociation de la molécule de vapeur d’eau, soit environ 1,3V à la température de fonctionnement de 800°C, la chaleur engendrée par les irréversibilités compense exactement l’endothermicité de la réaction d‘électrolyse. Si le point de fonctionnement de la cellule correspond à une tension supérieure à cette valeur, alors le fonctionnement est exothermique parce que le terme de production lié aux irréversibilités est supérieur à la consommation thermique par électrolyse, et inversement un point de fonctionnement à une tension inférieure conduit à un régime endothermique. Les différents régimes thermiques en jeu pour un mode de fonctionnement en électrolyse SOEC ou en pile à combustible SOFC sont explicités à la FIG. 4 , sous forme de courbes de la tension de cellule en fonction de la densité de courant. Il ressort de ces courbes, qu’il est nécessaire d’évacuer la chaleur produite en mode de fonctionnement pile à combustible SOFC. A titre d’illustration, pour un module qui comporte plusieurs dispositifs électrochimiques à empilement de cellules élémentaires, produisant en mode SOFC une puissance électrique de l’ordre de 50 kW avec une alimentation en hydrogène H 2 et qui présente un rendement électrique de 60 %, la puissance thermique à extraire s’élève à 33,3 kW. Pour les piles à combustible fonctionnant à basse température, type PEMFC, le refroidissement s’effectue par un circuit d’eau liquide. Cette solution est inenvisageable pour une pile à combustible SOFC de la température de fonctionnement. Les solutions classiquement considérées pour évacuer la chaleur dégagée par les piles à combustible SOFC, peuvent être énumérées comme suit : - une partie de l’exothermicité de la réaction d’oxydation de l’hydrogène est compensée par l’endothermicité de la réaction de vaporeformage, lorsque la pile est alimentée par des combustibles carbonés (CH 4 ) ou à base d’ammoniac. En reprenant l’exemple précédent d’une pile produisant, à partir de gaz naturel cette fois, une puissance électrique de l’ordre de 50 kW avec un rendement de l’ordre de 60% et une suralimentation en air d’un facteur deux, dans laquelle 90% du vaporeformage est réalisé au cœur des empilements de la pile, la puissance thermique à extraire peut être réduite à 5,5 kW. Cette solution n’est pas envisageable lorsque le combustible est l’hydrogène ; - un envoi d’un débit d’air à l’électrode à oxygène bien plus élevé que ce qui est nécessaire pour la réaction électrochimique, le débit d’air en excès permettant d’évacuer de la chaleur produite. Cette solution fonctionne, mais induit une surconsommation en air, avec à la fois une consommation de matière et une énergie requise pour sa distribution, nécessite des tuyauteries amont/aval de section plus importante, à perte de pression égale le long du circuit fluidique. Ainsi, la pile devient moins compacte et plus onéreuse. Cela induit également, à géométrie d’empilement constante, une augmentation de pression dans chaque empilement de cellules potentiellement préjudiciable à sa durée de vie, avec un débit d’air en excès pour une pile complète qui ne peut pas dépasser une certaine valeur, et dans ce cas ne permet pas d’évacuer la puissance thermique totale produite ; - le choix d’un point de fonctionnement à bas courant, induisant une production de chaleur limitée et plus facile à extraire ou compenser par les deux solutions précédentes. Dans ce cas le nombre de cellules électrochimiques et/ou la taille d’un empilement de cellules doivent être plus élevés à puissance donnée, ce qui a un impact direct sur le montant des investissements nécessaires à l’élaboration d’un module et d’un système complet à plusieurs modules. - une injection de l’air en tant que comburant, à une température de fonctionnement inférieure à celle prévue pour la pile, afin de permettre à cet air d’évacuer plus de chaleur. A l’inverse en mode de fonctionnement électrolyse, comme cela ressort des courbes de la FIG. 4 , selon le point de fonctionnement choisi, il faut soit apporter, soit évacuer de la chaleur, même si en pratique, à l’échelle d’un module intégrant plusieurs dispositifs électrochimiques à empilement et d’un système à plusieurs modules, en fonctionnement nominal, un point de régime thermique autour du point thermoneutre est privilégié afin de simplifier la gestion thermique. La Demanderesse a proposé dans le brevet EP3494608B1 une solution pour un dispositif électrochimique pouvant fonctionner de manière réversible en tant que pile à combustible SOFC ou en tant qu'électrolyseur SOEC. La solution proposée consiste à implanter une ligne ou circuit de by-pass pour dériver si besoin une partie des gaz chauds issus des chambres dites à oxygène (chambres anodiques en mode SOEC, cathodiques en mode pile SOFC), ce qui limite la puissance thermique échangée au niveau de l'échangeur de chaleur agencé dans le circuit d’oxygène et par-là la température d’entrée de l’oxygène dans l’empilement de cellules. Un échauffement excessif du dispositif est ainsi empêché en mode de fonctionnement pile, alors qu’en mode d’électrolyse, la ligne bypass n’est pas utilisée. Dans ce mode d’électrolyse, il y a la possibilité d’une préchauffe de l’air en entrée du dispositif à partir de la chaleur collectée dans les gaz de sortie, ce qui permet un gain de rendement. La gestion thermique apparaît donc extrêmement critique en cela qu’elle conduit à concevoir des dispositifs électrochimique et des stratégies de gestion thermique différentes au niveau d’un module à plusieurs dispositifs électrochimiques et d’un système à plusieurs modules, selon leur mode de fonctionnement en électrolyse SOEC ou pile SOFC. Cela est particulièrement exacerbé lorsqu’un fonctionnement réversible est envisagé avec un même module qui va alternativement fonctionner en mode électrolyse SOEC et en mode pile SOFC. Il existe donc un besoin de trouver des solutions flexibles de gestion thermique d’un module à plusieurs dispositifs électrochimiques à empilement de cellules électrochimiques élémentaires et/ou d’un système à plusieurs modules, qu’il(s) fonctionne(nt) en mode électrolyse SOEC ou de manière réversible en mode pile SOFC. Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce besoin. Pour ce faire, l’invention a tout d’abord pour objet un module électrochimique, comprenant: - au moins un sous-module préassemblé, destiné à fonctionner à haute température, comprenant : • un empilement de cellules électrochimiques à base d’oxydes solides de type SOEC/SOFC; • une pluralité d’interconnecteurs à fonctions de distributions électriques et fluidiques, comprenant chacun un composant en matériau conducteur électronique et étanche aux gaz pour amener ou collecter le courant électrique aux cellules et pour amener, collecter et faire circuler des gaz sur chaque électrode de chaque cellule électrochimique; les interconnecteurs étant agencés individuellement de part et d’autre de chacune des cellules électrochimiques ; - une enceinte d’isolation thermique, à l’intérieur de laquelle est(sont) logé(s) le(s) sous-module(s) préassemblé(s), et comprenant, à travers au moins une de ses parois: • au moins un groupe de traversées, de préférence étanches, à travers lesquelles passent des lignes d’alimentation électrique et des lignes fluidiques d’alimentation en gaz réactifs et d’évacuation des gaz produits, du au moins un sous-module préassemblé ; • au moins une trappe d’évacuation, montée mobile entre une position de fermeture dans laquelle elle maintient l’isolation thermique de l’enceinte vis-à-vis de l’extérieur et au moins une position d’ouverture dans laquelle la chaleur dégagée par le au moins un sous-module au-delà d’une valeur prédéterminée est évacuée au moins par convection naturelle. L’air chaud qui est évacué à travers la trappe uniquement par convection naturelle est fonction du dimensionnement initial, notamment, le volume de l’enceinte, la position, le nombre et les dimensions de la ou des trappes d’évacuation. Selon un mode de réalisation avantageux, le module comprenant en outre : - un système d’insufflation d’air ou d’un gaz neutre ; - au moins une trappe d’insufflation reliée au système d’insufflation montée mobile à travers une des parois de l’enceinte thermique entre une position de fermeture dans laquelle elle maintient l’isolation thermique de l’enceinte vis-à-vis de l’extérieur et une position d’ouverture dans laquelle l’air ou le gaz neutre est insufflé depuis le système en fonctionnement, de sorte que lorsque la trappe d’évacuation est également dans sa position d’ouverture la chaleur dégagée par le au moins un sous module au-delà de la valeur prédéterminée est évacuée par convection forcée. Ainsi, on obtient en quelque sorte un mode actif de dégagement de chaleur qui a une efficacité accrue par rapport au mode passif par simple convection naturelle de l’air chaud passant par la trappe d’évacuation ouverte vers l’extérieur. Le débit d’air à insuffler est en fonction de la puissance thermique à évacuer. Le fait de faire fonctionner un insufflateur d’air va consommer de la puissance électrique et faire baisser le rendement électrique du module, lors du fonctionnement en mode pile des sous-modules à empilement de cellules électrochimiques. Le fonctionnement d’un insufflateur d’air sera déclenché en cas de surchauffe liée au fonctionnement des sous-modules en mode pile ou le fonctionnement des sous-modules en mode électrolyse s’il devient trop exothermique au point de risquer d’être préjudiciable à la durée de vie des empilements des cellules électrochimiques et/ou des autres composants à l’intérieur de l’enceinte. Par exemple, ces situations pourront se rencontrer en mode pile si on applique des courant élevés aux empilements, et en mode électrolyse si on leur applique des tensions supérieures à la tension thermo-neutre. Avantageusement, l’ouverture de la trappe d’évacuation est asservie au régime thermique de fonctionnement du(des) sous-module(s). Avantageusement encore, l’ouverture de la trappe d’insufflation est asservie à celle de la trappe d’évacuation. Ainsi, dès lors qu’on insuffle de l’air frais, le dégagement de l’air chaud est simultané. Selon un mode de réalisation avantageux, l’enceinte comprend en son sein une ou plusieurs des chicanes de circulation de l’air chauffé par la chaleur dégagée à évacuer par la(les) trappe(s) d’évacuation . Selon une autre variante avantageuse, le au moins un sous-module est supporté par la sole de l’enceinte. Selon une configuration avantageuse, l’enceinte comprend au moins une trappe d’évacuation dans la paroi formant le plafond de l’enceinte et au moins une trappe d’alimentation dans la sole et/ou une paroi latérale de l’enceinte de sorte à que, dans au moins une position d’ouverture desdites trappes, le flux d’air généré par la chaleur dégagée soit entraîné par effet de cheminée. Selon une variante de réalisation avantageuse, l’enceinte est constituée d’un carter métallique rempli d’au moins un matériau isolant thermique. Selon une autre variante avantageuse, chaque trappe est constituée d’une enveloppe métallique remplie d’au moins un matériau isolant thermique. De préférence, le matériau isolant thermique étant un matériau réfractaire, sous la forme de briques ou fibres ou mousses ou tapis. De préférence encore, les parois de l’enceinte ayant une épaisseur entre 10 et 50 cm. Ainsi, l’invention consiste essentiellement en un module destiné à fonctionner à haute température avec une enceinte thermique dans laquelle des sous-modules à empilement de cellules électrochimiques sont logés. Au moins une trappe d’évacuation de la chaleur dégagée à l’intérieur de l’enceinte par les sous-modules en fonctionnement permet de gérer la thermique au niveau d’un module. La solution est particulièrement adaptée pour des fonctionnements des sous-modules qui sont réversibles, c’est-à-dire qui puisse passer d’un fonctionnement en mode pile à combustible à un mode d’électrolyse ou de co-électrolyse, car elle permet de gérer la thermique du module selon l’un ou l’autre des deux modes de fonctionnement des sous-modules. La solution peut bien entendu être mise en œuvre avec des sous-modules qui fonctionnent uniquement en tant que piles à combustible, ou uniquement en tant qu’électrolyseur ou co-électrolyseur. Une enceinte d’un module selon l’invention peut comprendre un nombre quelconque de sous-modules à empilement de cellules électrochimiques, typiquement de 1 à plusieurs centaines, plus raisonnablement entre 1 et 100. Dans la réalisation pratique, chaque trappe peut être délimitée par découpe/usinage/perçage à travers une paroi de l’enceinte d’isolation thermique. Sa section de passage en position ouverte et le choix de sa forme seront déterminés pour tenir compte des composants notamment des sous-modules électrochimiques présents en son sein. La section totale de passage de l’air dépend de la chaleur qui sera à évacuer, de la taille de l’enceinte et du nombre de sous-modules électrochimiques à l’intérieur. Chaque trappe peut être sous la forme d’un ouvrant pivotant ou coulissant notamment dans une paroi d’enceinte, ou rabattable sur elle-même. En tant que système d’ouverture de chaque trappe, on peut envisager une simple poignée manuelle, mais également un système motorisé piloté. Un système piloté peut être préféré pour éventuellement une ouverture partielle de toutes les trappes ou uniquement de certaines, asservie en fonction du point de fonctionnement des sous-modules et de la chaleur à évacuer hors de l’enceinte. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes. FIG. 1 la FIG. 1 est une vue schématique d’une cellule électrochimique élémentaire d’un électrolyseur EHT. FIG. 2 la FIG. 2 est une vue schématique d’un empilement de cellules selon la FIG. 1 . FIG. 3 la FIG. 3 est une vue schématique d’une cellule électrochimique d’une pile à combustible SOFC. FIG. 4 la FIG. 4 illustre sous forme de courbe la tension d’une cellule électrochimique à oxydes solides en fonction de la densité de courant, lors de son fonctionnement en mode électrolyseur EHT ou en mode pile à combustible. FIG. 5 la FIG. 5 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un exemple d’assemblage en empilement de cellules électrochimiques avec ses interconnecteurs et deux plaques de serrage de part et d’autre formant un sous-module fonctionnant en tant qu’électrolyseur EHT et de manière réversible en tant que pile à combustible SOFC. FIG. 6 la FIG. 6 illustre les différents niveaux d’intégration à partir d’une cellule électrochimique élémentaire à oxydes solides avec un interconnecteur jusqu’à un système complet pouvant fonctionner de manière réversible en mode électrolyse EHT pour une production d’hydrogène ou en mode pile à combustible SOFC pour la production d’électricité. FIG. 7 , FIG. 7 les figures 7A et 7B illustrent de manière schématique un module à enceinte d’isolation thermique selon un mode de réalisation de l’invention avec les trappes d’évacuation par convection naturelle de la chaleur dégagée par les sous-modules, en position respectivement fermée et ouverte. FIG. 8 , FIG. 8 les figures 8A et 8B illustrent de manière schématique un module à enceinte d’isolation thermique selon un autre mode de l’invention comprenant un système d’insufflation d’air ou de gaz neutre pour évacuer la chaleur par convection forcée, avec les trappes en position respectivement fermée et ouverte. FIG. 9 la FIG. 9 illustre une variante de valorisation de la chaleur évacué du module selon les figures 7A et 7B. FIG. 10 la FIG. 10 illustre une variante de valorisation de la chaleur évacué du module selon les figures 8A et 8B. Description détaillée Les figures 1 à 4 ont été commentées en préambule elles ne seront donc pas détaillées par la suite. Dans l’ensemble de la présente demande, les termes « inférieur », « supérieur », « dessus », « dessous », « intérieur », « extérieur », « « interne » « externe» sont à comprendre par référence à un dispositif électrochimique selon l’invention en configuration de fonctionnement, à la verticale. On précise également que les électrolyseurs ou piles à combustible décrits sont de type à oxydes solides (SOEC, acronyme anglais de « Solid Oxyde Electroly sis Cell »ou SOFC, acronyme anglais de « Solid Oxide Fuel Cell ») fonctionnant à haute température. Ainsi, tous les constituants (anode/électrolyte/cathode) d’une cellule d’électrolyse ou de pile sont des céramiques. La haute température de fonctionnement d’un électrolyseur (réacteur d’électrolyse) ou d’une pile est typiquement comprise entre 600°C et 950°C. On a représenté en FIG. 5 , un dispositif électrochimique SM selon l’invention pouvant fonctionner de manière réversible en électrolyseur haute température EHT ou pile à combustible SOFC. Ce dispositif SM est un empilement respectivement 20 de cellules électrochimiques à base d’oxydes solides de type SOEC/SOFC, qui permet d’augmenter la puissance de production d’hydrogène ou de manière réversible d’électricité comparativement à une cellule unique. Au sein de l’empilement 20, une pluralité d’interconnecteurs à fonctions de distributions électriques et fluidiques, non représentée, est agencée individuellement de part et d’autre de chacune des cellules électrochimiques, comme illustré en FIG. 2 . Chaque interconnecteur est constitué d’un composant en matériau conducteur électronique et étanche aux gaz pour amener ou collecter le courant électrique aux cellules et pour amener, collecter et faire circuler des gaz sur chaque électrode de chaque cellule électrochimique. De même, au sein de l’empilement 20, une pluralité d’éléments de contact est agencée individuellement sur chaque électrode de cellules électrochimiques et une pluralité de joints d’étanchéité autour de chaque entrée/sortie de gaz et autour de chaque cellule. Autrement dit, le dispositif SM comprend un empilement de cellules avec intercalage individuel d’interconnecteurs, d’éléments de contact et de joints d’étanchéité comme fait selon l’état de l’art pour un dispositif électrochimique complet. Par ailleurs, afin de limiter la résistance électrique de contact entre un interconnecteur et les cellules électrochimiques élémentaires que l'interconnecteur relie et pour étanchéifier le dispositif électrochimique, le dispositif SM peut comporter un système de serrage à deux plaques de serrages 200, 201 agencées de part et d’autre de l’empilement de cellules électrochimique qu’il comprime. Un exemple de système de serrage est par exemple décrit dans la demande FR3045215Al, qui assure un effort de serrage sensiblement constant sur une large plage de température de fonctionnement. Ainsi assemblé avec le système de serrage, le dispositif SM forme un sous-module électrochimique préassemblé qui peut fonctionner de manière réversible en mode pile à combustible ou en mode électrolyse à haute température et qui peut être manipulé, déplacé, transporté. La FIG. 6 illustre les différents niveaux d’intégration à partir d’une cellule électrochimique à oxydes solides jusqu’à un système complet de production d’hydrogène ou d’électricité tels qu’ils sont actuellement envisagés. Dans cette intégration, un module électrochimique M comprend plusieurs sous-modules tels que celui décrit en référence à la FIG. 5 , et un système complet, qui peut constituer un site de production à part entière peut comprendre plusieurs modules. Selon l’invention, on prévoit pour un module électrochimique M, une enceinte d’isolation thermique 100, à l’intérieur de laquelle sont logé(s) le(s) sous-module(s) préassemblés SM1, SM2. L’enceinte 100 peut être constituée d’un carter métallique rempli d’au moins un matériau isolant thermique, de préférence un réfractaire, sous la forme de briques ou fibres ou mousses ou tapis. Avantageusement, les sous-modules préassemblés SM1, SM2 sont supportés par la paroi 102 formant la sole de l’enceinte. Tel qu’illustré, pour chaque sous-module préassemblé SM1, SM2, des lignes 210 d’alimentation électrique (en traits pointillés) et des lignes fluidiques (en traits pleins) d’alimentation en gaz réactifs et d’évacuation des gaz produits traversent la sole 102 de l’enceinte au moyen de traversées, non représentées. On précise que la représentation des lignes est bien évidemment schématique, les lignes électriques étant des câbles, les lignes fluidiques étant des tuyaux. Au moins une trappe d’évacuation 110 est montée, dans une des parois 101, 102 de l’enceinte, mobile entre une position de fermeture dans laquelle elle maintient l’isolation thermique de l’enceinte vis-à-vis de l’extérieur ( FIG. 7 ) et au moins une position d’ouverture dans laquelle la chaleur dégagée par les sous- module SM1, SM2 au-delà d’une valeur prédéterminée est évacuée par convection naturelle ( FIG. 7 ). Dans l’exemple illustré, une trappe d’évacuation 110 est montée dans la paroi 101 formant le plafond de l’enceinte et plusieurs trappes d’alimentation 111 sont montées dans la sole 102 de sorte à que, dans au moins une position d’ouverture desdites trappes, le flux d’air généré par la chaleur dégagée soit entraîné par effet de cheminée. Comme symbolisé par les flèches à la FIG. 7 , l’air frais passant à travers les trappes 111 ouvertes s’échauffe dans l’enceinte avec la chaleur dégagée par les sous-modules SM1, SM2 pour l’évacuer à travers la trappe 110 ouverte. On peut prévoir avantageusement d’asservir l’ouverture des trappes 111 à celle de la trappe d’évacuation 110 elle-même asservie à la valeur prédéterminée au-delà de laquelle la chaleur doit être évacuée. On peut aussi monter une ou plusieurs trappes d’évacuation dans la paroi latérale 103 et/ou dans la paroi supérieure 101 de l’enceinte. Pour améliorer l’évacuation de l’air chauffé, on peut prévoir une ou plusieurs des chicanes de circulation dans l’enceinte 100. L’ouverture de chaque trappe 110, 111 est de préférence asservie au régime thermique de fonctionnement des sous-modules SM1, SM2. Pour améliorer encore l’évacuation de la chaleur dégagée par les sous-modules SM1, SM2, on peut envisager d’insuffler de l’air dans l’enceinte 100 pour une évacuation par convection forcée. Les figures 8A et 8B montrent un système 300 d’insufflation d’air ou d’un gaz neutre qui est relié aux trappes 111, par l’intermédiaire de tuyaux 310. Ainsi, lorsque la trappe 110 et les trappes 111 passent d’une position fermée ( FIG. 8 ) à une position ouverte ( FIG. 8 ), l’air ou le gaz neutre est insufflé depuis le système 300 en fonctionnement, et la chaleur dégagée par les sous modules SM1, SM2 au-delà de la valeur prédéterminée est évacuée par convection forcée. Ici aussi, on peut prévoir avantageusement d’asservir l’ouverture des trappes 111 à celle de la trappe d’évacuation 110 elle-même asservie à la valeur prédéterminée au-delà de laquelle la chaleur doit être évacuée. De même, pour améliorer l’évacuation de l’air chauffé, on peut prévoir une ou plusieurs des chicanes de circulation dans l’enceinte 100. Une variante avantageuse peut consister à valoriser la chaleur de l’air ou du gaz neutre évacuée par la trappe d’évacuation 110, au lieu de l’évacuer dans l’atmosphère. On peut ainsi prévoir un circuit de collecte dont au moins un tuyau de collecte 112 en sortie de trappe d’évacuation 110 qui, dans la position ouverte de cette dernière, va collecter l’air ou le gaz neutre chaud. Ce circuit de collecte intègre un échangeur de chaleur 300, de préférence de type air-eau. Il peut s’agir d’un échangeur à tube et ailettes. On veille bien entendu à dimensionner l’échangeur 300 afin que les pertes de charges qu’il induit dans le tuyau 112 ne gênent pas la circulation du flux d’air ou gaz neutre. Ainsi, la chaleur provenant de l’évacuation va être échangée dans l’échangeur afin de la valoriser, par exemple dans un réseau de chauffage. Il peut s’agir d’un échangeur de type air-eau permettant d’échanger la chaleur entre l’air, ou gaz neutre sortant et l’eau. Cette récupération et valorisation de l’air chaud peut être réalisée dans le cas du mode par convection naturelle ( FIG. 9 ) ou pour l’air ou le gaz neutre chaud dans le cas du mode par convection forcée ( FIG. 10 ). A titre d’exemple, pour une hauteur d’enceinte de l’ordre de 3 m et une température de fonctionnement des sous-modules SM1, SM2 en son sein de 700°C, on peut estimer une puissance thermique à évacuer de l’ordre de 2,3 kW. Des calculs thermiques indiquent que la section circulaire de passage d’un débit d’air frais, correspondant à l’ouverture dégagée par une ou plusieurs trappes d’alimentation 111, doit être de l’ordre 4,6×10 -4 m² soit un diamètre de l’ordre de 2,4 cm². La trappe d’évacuation 110 peut avoir un diamètre supérieur. L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Si dans les exemples illustrés, l’enceinte du module contient plusieurs sous-modules à empilement de cellules à côté les uns des autres, on peut envisager des empilements de plusieurs sous- modules les uns sur les autres, en plus des uns à côté des autres, logés à l’intérieur de l’enceinte sous forme de multiples colonnes de sous-modules. Si dans les exemples illustrés, seuls deux sous-modules SM1, SM2 sont montrés à l’intérieur d’une enceinte d’isolation thermique, celle-ci peut en contenir plusieurs dizaines voire centaines. Liste des références citées [1]: « Ammonia -Fed Fuel Cells _ a Comprehensive Review | Elsevier Enhanced Reader ». Consulté le 28 mars 2021. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.120. Module électrochimique (1), comprenant : - au moins un sous-module préassemblé (SM1, SM2), destiné à fonctionner à haute température, comprenant : un empilement (20) de cellules électrochimiques à base d’oxydes solides de type SOEC/SOFC; une pluralité d’interconnecteurs à fonction de distributions électriques et fluidiques, comprenant chacun un composant en matériau conducteur électronique et étanche aux gaz pour amener ou collecter le courant électrique aux cellules et pour amener, collecter et faire circuler des gaz sur chaque électrode de chaque cellule électrochimique; les interconnecteurs étant agencés individuellement de part et d’autre de chacune des cellules électrochimiques ; une enceinte d’isolation thermique (100), à l’intérieur de laquelle est(sont) logé(s) le(s) sous-module(s) préassemblé(s), et comprenant, à travers au moins une de ses parois,: au moins un groupe de traversées, de préférence étanches, à travers lesquelles passent des lignes (210) d’alimentation électrique et des lignes fluidiques d’alimentation en gaz réactifs et d’évacuation des gaz produits, du au moins un sous-module préassemblé ; au moins une trappe d’évacuation (110), montée mobile entre une position de fermeture dans laquelle elle maintient l’isolation thermique de l’enceinte vis-à-vis de l’extérieur et au moins une position d’ouverture dans laquelle la chaleur dégagée par le au moins un sous-module au-delà d’une valeur prédéterminée est évacuée au moins par convection naturelle. Module électrochimique selon la revendication 1, l’ouverture de la trappe d’évacuation étant asservie au régime thermique de fonctionnement du(des) sous-module(s). Module électrochimique selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre : un système d’insufflation (300) d’air ou d’un gaz neutre ; au moins une trappe d’insufflation reliée au système d’insufflation montée mobile à travers une des parois de l’enceinte thermique entre une position de fermeture dans laquelle elle maintient l’isolation thermique de l’enceinte vis-à-vis de l’extérieur et une position d’ouverture dans laquelle l’air ou le gaz neutre est insufflé depuis le système en fonctionnement, de sorte que lorsque la trappe d’évacuation est également dans sa position d’ouverture la chaleur dégagée par le au moins un sous module au-delà de la valeur prédéterminée est évacuée par convection forcée. Module électrochimique selon la revendication 3, l’ouverture de trappe d’insufflation étant asservie à celle de la trappe d’évacuation. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes, le au moins un sous-module étant supporté par la sole de l’enceinte. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes, l’enceinte comprenant au moins une trappe d’évacuation dans la paroi formant le plafond de l’enceinte et au moins une trappe d’alimentation (111) dans la sole et/ou une paroi latérale de l’enceinte de sorte à que, dans au moins une position d’ouverture desdites trappes, le flux d’air généré par la chaleur dégagée soit entraîné par effet de cheminée. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes , l’enceinte comprenant en son sein une ou plusieurs des chicanes de circulation de l’air chauffé par la chaleur dégagée à évacuer par la(les) trappe(s) d’évacuation. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes, l’enceinte étant constituée d’un carter métallique rempli d’au moins un matériau isolant thermique. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes, chaque trappe étant constituée d’une enveloppe métallique remplie d’au moins matériau isolant thermique. Module électrochimique selon la revendication 8 ou 9, le matériau isolant thermique étant un réfractaire, sous la forme de briques ou fibres ou mousses ou tapis. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes, le sous-module comprenant deux plaques de serrage (200, 201) entre lesquelles l’empilement est agencé. Module électrochimique selon l’une des revendications précédentes, les parois de l’enceinte ayant une épaisseur entre 10 et 50 cm.