Brevet FR3160516A1 — publié le 20250926

Cellule électrochimique (1) agissant en tant que Microscope Electrochimique de Potentiel (MEP), comprenant une électrode de travail (2) et une contre électrode (3), un électrolyte solide (4), au moins un capteur (5) d’une grandeur caractéristique de la cellule, au moins deux collecteurs de courant, au moins un collecteur de potentiel (6) et un support soutenant l’électrode de travail (2), la contre électrode (3), l’électrolyte (4), le capteur (5), et les collecteurs de courant (6). Le dispositif est, parallélépipédique, cylindrique, sphérique, demi-sphérique ou conique, et il comprend un support inférieur, un support supérieur et un joint d’étanchéité séparant le support inférieur et le support supérieur, et le support inférieur comprend au moins cinq compartiments de rangement d’élément de cellule électrochimique (1). Figure pour l’abrégé : Fig 1 DISPOSITIF POUR CARTOGRAPHIER LA DISTRIBUTION DE POTENTIEL DANS UNE CELLULE ELECTROCHIMIQUE La présente invention concerne le domaine des cellules électrochimiques incluant les batteries électriques, et particulièrement la cartographie d’une cellule électrochimique selon différentes variables, et notamment la distribution de potentiel et par extension le courant traversant le circuit. La problématique de la transition énergétique et l’indépendance vis-à-vis des énergies fossiles a engendré le besoin d’électrification des véhicules de transports. L’inconvénient majeur du véhicule électrique est son autonomie énergétique. En effet, celle-ci est plus faible que celle des véhicules thermiques et, pour compenser ce déficit, il est nécessaire de concevoir des batteries à plus haute densité énergétique que les existantes. Aussi, à cela s’ajoute le problème du vieillissement des batteries. Une batterie électrique est composée d’un ensemble de cellules électrochimiques liées en série et/ou en parallèle. Une cellule électrochimique comprend essentiellement une électrode de travail, une contre électrode, comprenant chacune des matériaux conducteurs électriques, et à minima un électrolyte séparant les deux électrodes pour assurer le transport ionique. Plus précisément, un électrolyte solide permet d’empêcher un court-circuit entre les électrodes en freinant la croissance dendritique. Les problématiques d’autonomie et de vieillissement des batteries ont entrainé la question de viabilité économique du véhicule électrique. Le choix des matériaux qui composent les batteries est donc une étape importante pour pallier les problèmes évoqués. Afin de procéder au choix de matériaux convenables, il est indispensable de déterminer les propriétés chimiques des matériaux choisis et surtout leurs propriétés électrochimiques. La stabilité chimique des composants de la cellule est étudiée par des méthodes de spéciation chimique telles que la méthode de résonnance magnétique nucléaire (RMN) ou encore la méthode infrarouge (IR). La méthode de calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est utilisée pour étudier la stabilité thermique des composants de cellules. Quant aux propriétés électrochimiques, elles sont étudiées par les méthodes de polarisation galvano-statique ou potentio-statique. Les propriétés électrochimiques découlent de la distribution du potentiel électrochimique ou encore de la distribution du courant ionique dans la cellule. Les profils de potentiel électrochimique ou de courant ionique permettent de comprendre les phénomènes de transport ioniques. Une solution est donc de proposer un dispositif susceptible de mesurer le potentiel de la cellule pendant le fonctionnement des batteries afin d’accéder aux propriétés électrochimiques des électrolytes. Lors de la charge ou de la décharge d’une cellule électrochimique, des réactions d’oxydation et de réduction se produisent aux électrodes. Ces phénomènes créent un gradient de concentration et donc de potentiel dans la cellule. Ainsi, l’analyse de la distribution du potentiel ou de la concentration permet de déterminer les performances réelles de la cellule. Cependant, lors de la caractérisation électrochimique, les électrodes peuvent être soumises à des réactions secondaires. Par conséquent, la tension ou le courant mesurés aux bornes de la cellule sont sujets à des erreurs et ne permettent pas de déterminer efficacement les performances de la batterie. Ainsi, pour contourner cet obstacle et améliorer la précision des mesures de potentiel, on introduit des électrodes de référence supplémentaires dans la cellule, utilisées comme capteurs de potentiel. Les performances de l’électrolyte dans la cellule peuvent ainsi être évaluées, entre autres par la mesure de la tension entre les capteurs. Une cellule électrochimique comprend généralement un support qui maintient chaque composant de la cellule dans des compartiments précis. Les supports proposés aujourd’hui sont cylindriques et dotés d’au plus quatre électrodes, une électrode anode, une électrode cathode, une électrode de référence dans l’anolyte et une électrode de référence dans le catholyte. Or, la géométrie cylindrique du support favorise les phénomènes de convection pendant la caractérisation électrochimique. De plus, ces supports cylindriques sont plus appropriés pour les électrolytes liquides car le poids des électrolytes solides peut engendrer une force supplémentaire dans le bilan des forces influant sur la mobilité des espèces ioniques en solution. La caractérisation des électrolytes solides avec plus de précision nécessite le développement de nouveaux outils de mesure. On connaît notamment le document « Method of the Four-Electrode Electrochemical Cell for the Characterization of Concentrated Binary Electrolytes : Theory and Application . » qui décrit un modèle de support de cellule multi-électrodes avec quatre électrodes, une électrode anode, une électrode cathode, une électrode de référence dans l’anolyte et une électrode de référence dans le catholyte, qui permet de caractériser un électrolyte liquide, le support étant cylindrique. Or, ces quatre électrodes ne permettent pas d’avoir directement une cartographie de la distribution du potentiel, les résultats pouvant présenter des formes distordues. De plus, l’effet de la convection due à la forme cylindrique du support entraîne des déformations du potentiel qui doivent être prises en compte. L’invention a pour objet une cellule électrochimique comprenant : - une électrode de travail et une contre électrode, - un électrolyte solide ou liquide visqueux, - au moins un capteur d’une grandeur caractéristique de la cellule, - au moins deux collecteurs de courant et/ou de la tension de la cellule, - au moins un collecteur de potentiel, - un support soutenant l’électrode de travail, la contre électrode, l’électrolyte, le capteur, et les collecteurs de courant et de potentiel. Le dispositif peut être parallélépipédique, cylindrique, sphérique, demi-sphérique, ou conique selon les spécificités demandées. Le dispositif comprend un support inférieur, un support supérieur et à minima un joint d’étanchéité séparant le support inférieur et le support supérieur, le support inférieur comprend au moins cinq compartiments de rangement d’élément de cellule électrochimique. Le nombre de capteurs présents dans la cellule peut être augmenté selon les dimensions de la cellule. Avantageusement, le support inférieur comprend un compartiment central comportant l’électrolyte et le capteur, un compartiment comportant l’électrode de travail et un compartiment comportant la contre électrode tous deux positionnés aux extrémités du compartiment central, et deux compartiments comportant deux des collecteurs de courant, positionnés aux extrémités du support inférieur. Les électrodes et le capteur sont des feuilles de lithium (Li-ion) ou de sodium (Na-ion), ou d’autres ions métalliques (Aluminium Al, magnésium Mg, Zinc Zn, et en général tout métal électronégatif) utilisés dans les batteries Métal-ion. La géométrie des électrodes peut être rectangulaire plane, cylindrique ou toute géométrie relative à un matériau 3D. Le capteur est un capteur de potentiel. Selon un mode de réalisation, les collecteurs de courant et de potentiel sont des feuilles de cuivre, voire d’aluminium. Des rondins de cuivre ou d’autres géométries de métaux pourraient également convenir. Le collecteur de potentiel est un fil de cuivre comprenant un isolant en en polytétrafluoroéthylène (PTFE) et ou en polychlorure de vinyle (PVC). Optionnellement, l’électrolyte comporte du polymère, du co-polymère, des composites, ou du gel, utilisés comme solvants et un ou plusieurs solutés. Selon un mode de réalisation, le dispositif est usiné en utilisant du polyétheéthercétone (PEEK) et/ou du polytétrafluoroéthylène (PTFE), mais d’autres polymères pourraient convenir. Avantageusement, le compartiment central du support inférieur comporte au moins une rainure comprenant le capteur. Il est possible d’augmenter le nombre de rainures à volonté, chaque rainure accueillant un capteur. Outre cette géométrie parallélépipédique, il est possible d’utiliser des géométries cylindriques, sphériques, ou coniques. Optionnellement, les collecteurs de courant sont aptes à être reliés à un potentiostat, un générateur externe de tout type, et ou à un multimètre (ou tout type d’appareil de mesure) afin de mesurer la grandeur caractéristique de la cellule électrochimique. L’invention a également pour objet une batterie comprenant un ensemble de cellules électrochimiques telles que définies ci-dessus. L’invention a encore pour objet un procédé d’assemblage d’une cellule électrochimique comprenant une électrode de travail et une contre électrode, un électrolyte solide, au moins un capteur d’une grandeur caractéristique de la cellule, au moins deux collecteurs de courant, au moins un collecteur de potentiel et un dispositif soutenant l’électrode de travail, la contre électrode, l’électrolyte, le capteur, et les collecteurs de courant et de potentiel. Le dispositif peut être parallélépipédique, cylindrique, sphérique, demi-sphérique, ou conique. Le dispositif comprend, à minima, un support inférieur, un support supérieur et un joint d’étanchéité séparant le support inférieur et le support supérieur, et le support inférieur comprend un compartiment central comportant l’électrolyte et le capteur, un compartiment comportant l’électrode de travail et un compartiment comportant la contre électrode tous deux positionnés aux extrémités du compartiment central, et deux compartiments comportant deux des collecteurs de courant, positionnés aux extrémités du support inférieur. Le procédé d’assemblage d’une cellule électrochimique comprend au moins les étapes suivantes : préparation du capteur ; positionnement du capteur dans le compartiment central, le compartiment central comportant au moins une rainure apte à recevoir le capteur ; positionnement de l’électrolyte dans le compartiment central ; positionnement de l’électrode de travail et de la contre électrode dans leurs compartiments respectifs ; placement du joint d’étanchéité par-dessus le support inférieur ; positionnement des collecteurs de courant dans leurs compartiments respectifs ; fixation du support supérieur sur l’ensemble du support inférieur et du joint d’étanchéité ; insertion de la cellule électrochimique dans une poche étanche à l’air et à l’eau et scellage de ladite poche étanche. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La FIG. 1 est une vue schématique de dessus d’une cellule électrochimique ; - La FIG. 2 est une vue schématique du support d’une cellule électrochimique ; - La FIG. 3 est une vue schématique de dessus du support inférieur d’une cellule électrochimique ; - La FIG. 4 est une vue schématique du support inférieur d’une cellule électrochimique ; - La FIG. 5 est une vue schématique d’une cellule électrochimique connectée à un potentiostat et à un multimètre, permettant d’appliquer un potentiel, ou un courant ou de suivre l’évolution du potentiel de la cellule ; - La FIG. 6 est une vue schématique représentant le principe de mesure des tensions dans une cellule électrochimique ; - La FIG. 7 est un graphique représentant le courant et la tension d’une cellule électrochimique en fonction du temps ; et - La FIG. 8 est un graphique représentant l’évolution temporelle des tensions d’une cellule électrochimique, lors de diverses pulses de courant et en utilisant un électrolyte précis. Description détaillée Une cellule électrochimique 1 comprend une électrode de travail 2, une contre électrode 3, un électrolyte solide ou liquide visqueux 4 séparant l’électrode de travail 2 et la contre électrode 3, au moins un capteur 5 d’une grandeur caractéristique de la cellule, par exemple le potentiel à une position donnée dans l’électrolyte, au moins deux collecteurs de courant 6, au moins un collecteur de potentiel 6 et un dispositif 7 permettant de maintenir les composants de la cellule 1. La cellule électrochimique agit en tant que Microscope Electrochimique de Potentiel (MEP). L’électrode de travail 2 et la contre électrode 3 comprennent des conducteurs électriques et il est avantageux de déterminer le meilleur choix possible des matériaux de ces conducteurs, en caractérisant leurs propriétés électrochimiques. L’électrolyte 4 assure le passage du courant ionique et permet, le cas échéant d’éviter un court-circuit entre l’électrode de travail 2 et la contre électrode 3 par un contact direct de ces derniers. Un capteur 5 est une électrode de référence en feuille de lithium ou de sodium ou d’autres métaux d’électrodes. Un capteur 5 a idéalement une largeur inférieure à 1 millimètre, une longueur identique à la largeur du compartiment central, et une profondeur supérieure ou égale à 0.5 millimètre. Selon le mode de réalisation, le capteur 5 est un capteur de potentiel. Le potentiel est induit par une accumulation de charges pendant le fonctionnement de la cellule. Le potentiel, à une position donnée, est mesuré par rapport à un point référence. Connaître cette grandeur caractéristique permet de remonter à d’autres propriétés de transport de l’électrolyte 4, par exemple la conductivité ionique ou le coefficient de diffusion, et de déterminer les performances réelles de la cellule 1 en termes de transport ionique. Dans l’exemple illustré ici, la cellule électrochimique 1 comporte cinq capteurs 5, afin de pouvoir déterminer expérimentalement le profil du potentiel le long de la cellule 1, i.e., de l’électrolyte 4. Plus la cellule électrochimique 1 comporte de capteurs 5, plus la cartographie du potentiel de la cellule 1 est précise et détaillée. Il s’agit d’ajuster le nombre de capteurs 5 aux besoins de l’étude. Les collecteurs de courant 6 sont en cuivre, en aluminium et ou en un quelconque métal noble. Dans le mode de réalisation présenté par les figures 1 à 5, la cellule 1 comprend deux collecteurs de courant 6, l’un étant relié à l’électrode de travail 2, l’autre à la contre électrode 3, et cinq collecteurs de potentiel, chacun relié à un capteur 5. Préférentiellement, les collecteurs de potentiel 6 reliés aux capteurs 5 sont des fils de cuivre avec isolant en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou polychlorure de vinyle (PVC) tandis que les collecteurs de courant 6 reliés à l’électrode de travail 2 et à la contre électrode 3 sont des feuilles de cuivre. Le dispositif 7 de la cellule électrochimique 1 est représenté sur la FIG. 2 . Il est parallélépipèdique, afin d’éviter les problèmes de convection pouvant déformer les résultats mesurés, et est usiné en utilisant du polyétheréthercétone (PEEK). Le dispositif 7 comprend un support inférieur 8, un joint d’étanchéité 9, et un support supérieur 10. Le joint d’étanchéité 9 sépare le support inférieur 8 et le support supérieur 10. Les figures 3 et 4 illustrent la structure du support inférieur 8. Le support inférieur 8 comporte au moins cinq compartiments de rangement d’éléments de la cellule électrochimique 1. Il comprend tout d’abord un compartiment central apte à accueillir l’électrolyte solide 4 et les capteurs 5, un compartiment comportant l’électrode de travail 2 et un compartiment comportant la contre électrode 3, tous deux positionnés aux extrémités du compartiment central, et deux compartiments aptes à accueillir deux des collecteurs de courant 6, tous deux positionnés aux extrémités du support inférieur. Le compartiment central comporte au moins une rainure comprenant un capteur 5. Sur les figures 1 à 8, le compartiment central comporte cinq rainures pour les cinq capteurs 5a, 5b, 5c, 5d, 5e utilisés. Des trous 11 sont pratiqués sur les bords latéraux du support inférieur 8 afin de laisser passer les collecteurs de potentiel 6 des capteurs 5, tel qu’illustré sur la FIG. 4 . Des configurations analogues peuvent être pratiquées aux autres géométries indiquées, le dispositif 7 pouvant être cylindrique, sphérique, demi-sphérique ou conique. Pour la caractérisation électrochimique de la cellule 1, on utilise par exemple la méthode galvano-statique, telle qu’illustrée sur la FIG. 5 . On peut également utiliser la méthode potentiostatique. Les électrolytes solides sont en général caractérisés à des températures comprises entre 40°C et 200°C. La cellule 1 est donc introduite dans une enceinte à température contrôlée et un protocole de polarisation par application de courant galvano-statique est choisi pour caractériser un électrolyte donné. Par conséquent, un potentiostat 12 alimente électriquement la cellule électrochimique 1, en appliquant un courant aux bornes de la cellule 1, entre l’électrode de travail 2 et la contre électrode 3. Le courant injecté dans la cellule 1 est en fonction des dimensions de cette dernière, des valeurs types peuvent aller de 1 microampère ( A) à plusieurs dizaines de milliampères (mA). Ainsi, la cellule électrochimique 1 reliée au potentiostat 12 peut reproduire une batterie en fonctionnement. Un multimètre 13, multicanal et à très haute impédance d’entrée (10 9 Ω) est utilisé pour mesurer les tensions aux bornes des capteurs 5. Pour ce faire, les connecteurs du multimètre 13 sont reliés aux collecteurs de potentiel 6 des capteurs 5 de la cellule 1. La figure 6 illustre le principe de mesure de la tension selon la méthode galvano-statique. Le multimètre 13 mesure les différentes tensions entre les capteurs 5 ou entre les électrodes 2 et 3. Ici, cinq tensions sont relevées, 1 correspondant à la différence de potentiel entre le capteur 5a et le capteur 5e, 2 correspondant à la différence de potentiel entre le capteur 5b et le capteur 5e, 3 correspondant à la différence de potentiel entre le capteur 5c et le capteur 5e, 4 correspondant à la différence de potentiel entre le capteur 5d et le capteur 5e, et we-ce correspondant à la différence de potentiel entre l’électrode de travail 2 et la contre électrode 3. Le protocole électrochimique choisi pour valider la cellule 1 mise en place, consiste à appliquer un courant constant Ip et à mesurer l’évolution des diverses tensions en fonction du temps t. Comme illustré sur la figure 7, un courant Ip étant égal à 10 microampères ( A) est appliqué durant une phase de polarisation, pendant un temps de polarisation tccv. Simultanément, la tension résultante, nommée tension à circuit fermé ccv, est mesurée. Ensuite, durant une phase de relaxation, le courant appliqué Ip est nul, et la tension, nommée tension à circuit ouvert ocv, est mesurée pendant un temps de relaxation tocv. Cette mesure de la tension permet d’obtenir un profil de potentiel et de concentration de la cellule, par application du courant constant. La méthode galvano-statique est testée avec un électrolyte 4 polymère solide (PEO-LiTFSI) avec différentes concentrations en LiTFSI et à différentes températures de fonctionnement. Les résultats expérimentaux, qui ont permis la validation de la méthode, sont rapportées sur la figure 8. Les mesures rapportées sur la figure 8 ont été effectuées avec un électrolyte de concentration 1 mol/kg, caractérisé à une température de 100°C et une densité de courant de 1 A/m². Chaque différence de potentiel mesuré 1, 2, 3, 4 et we-ce, est représentée sur le graphique en fonction du temps t, et selon les phases de polarisation et de relaxation. La courbe représentant 4 a une différence de potentiel plus faible que les autres, la distance entre les capteurs 5d et 5e étant plus faible que les distances entre 5e et les autres capteurs 5c, 5b et 5a. Cette cartographie, montrant l’évolution temporelle du potentiel, permet d’évaluer la mobilité des espèces ioniques dans l’électrolyte 4, et leur habilité à transporter le courant électrique durant les étapes de charge et de décharge de la batterie en prenant en compte l’effet de la répartition du gradient de concentration. L’invention a également pour objet un procédé d’assemblage d’une cellule électrochimique 1 telle que celle décrite ci-dessus, l’électrode de travail 2, la contre électrode 3, le au moins un capteur 5 et au moins un collecteur de potentiel 6 et les deux collecteurs de courant 6 étant intégrés dans un dispositif 7 adapté. Tout d’abord, le capteur 5 doit être préparé avant d’être intégré dans le support inférieur 8. Il faut ainsi prédécouper, avec une paire de ciseaux de préférence, les dimensions adéquates de feuilles de lithium ou de sodium ou de tout autre ions métalliques selon l’utilisation. Ensuite, un fil de cuivre à gaine servant de collecteur de potentiel 6, d’un diamètre identique au diamètre des trous 11 et d’une longueur supérieur à 50 millimètres, le plus long possible pour établir facilement les connexions électriques, est dénudé aux extrémités, afin d’établir les contacts électriques du capteur 5. En effet, une extrémité du fil de cuivre dénudée sur une longueur identique à la largeur du compartiment central du support inférieur 8 (un diamètre de cuivre idéalement trois fois plus petit que la profondeur des rainures) est en contact direct avec la feuille de lithium ou de sodium du capteur 5 et l’autre extrémité dénudée du fil de cuivre est, par exemple en contact avec un connecteur d’un multimètre 13, permettant à celui-ci de capter le potentiel présent au niveau des capteurs 5. Les capteurs 5 ainsi préparés sont insérés dans les rainures du compartiment central du support inférieur 8. Les collecteurs de potentiel 6 des capteurs 5 sont également insérés dans les rainures du compartiment central, ressortant par les trous 11 pratiqués sur les bords latéraux du support inférieur 8. De la colle est utilisée pour coller les collecteurs de potentiel 6 sur les parois extérieures du support inférieur 8, la gaine adhérant facilement à la colle. Des précautions sont prises pour que la colle ne soit pas en contact avec les rainures du support inférieur 8, pouvant perturber les mesures. Lorsque la colle est sèche, les collecteurs de potentiel 6 sont placés sur du lithium initialement placé dans les rainures puis du lithium est placé par-dessus, afin de remplir complètement les rainures et éviter des mouvements involontaires des capteurs 5. S’il y a un surplus de lithium dans les rainures, une aiguille est utilisée pour enlever ce surplus. Le compartiment central apte à accueillir l’électrolyte solide 4, est nettoyé au carbonate de diméthyle et séché à 100°C. Cette technique permet d’avoir un bon contact électrique entre le collecteur de potentiel 6 et le capteur 5 en lithium. De plus, des précautions sont prises pour éviter que les collecteurs de potentiel 6 n’entrent en contact avec le compartiment central électrolytique car cela peut causer des problèmes dans les lectures de potentiel. Après avoir préparé les capteurs 5 et les avoir insérés dans le support inférieur 8, l’électrolyte 4 est inséré dans le compartiment central qui lui est destiné. Selon un mode de réalisation, l’électrolyte 4 peut être fondu à 80°C. Une fois le compartiment central électrolytique rempli, des feuilles de lithium ou sodium ou de tout autre ion métallique selon l’utilisation, utilisées comme électrode de travail 2 et contre électrode 3, sont nettoyées au carbonate de diméthyle et découpées aux bonnes dimensions. Ces feuilles sont de dimensions identiques à celles des compartiments 2, 3, de préférence de longueur et largeur supérieures ou égales à 5 millimètres, et d’épaisseur supérieure ou égale à 0.2 millimètre. Elles sont ensuite insérées dans les compartiments correspondants, aux extrémités du compartiment central électrolytique. Le joint d’étanchéité 9 est placé par-dessus le support inférieur 8. Les collecteurs de courant 6 de l’électrode de travail 2 et de la contre électrode 3 sont placés sous les feuilles de lithium, dans leurs compartiments respectifs aux extrémités du support inférieur 8. Pour faciliter cette étape, le support supérieur 10 peut être positionné sur l’ensemble comprenant le support inférieur 8 et le joint d’étanchéité 9, et la cellule 1 peut être partiellement vissée, avant de placer les collecteurs de courant 6. Après le positionnement des collecteurs de courant 6, le support supérieur 10 est mis sur l’ensemble comprenant le support inférieur 8 et le joint d’étanchéité 9, et la cellule 1 est entièrement vissée. Finalement, la cellule 1 est scellée dans une poche de film laminé en aluminium pour la rendre étanche à l’air et à l’eau. L’assemblage de la cellule 1 est préparée dans une boîte à gants sous atmosphère d’argon et toutes les pièces ont été préalablement nettoyées au carbonate de diméthyle et séchées à 100°C pendant vingt-quatre heures. La position et la largeur des capteurs 5, et les dimensions des différents éléments du dispositif sont des variables de l’invention. Cette solution expérimentale peut être utilisée avec un détecteur ionique, avec un outil pour étudier les phénomènes de transfert de matière ou encore avec un outil de mesure de gradient de concentration. Les capteurs de la cellule électrochimique peuvent être des capteurs de mesure de températures et de déterminateur de gradient de température. Cellule électrochimique (1) comprenant une électrode de travail (2) et une contre électrode (3), un électrolyte solide ou liquide visqueux (4), au moins un capteur (5) d’une grandeur caractéristique de la cellule, au moins deux collecteurs de courant (6), au moins un collecteur de potentiel (6), et un dispositif (7) soutenant l’électrode de travail (2), la contre électrode (3), l’électrolyte (4), le capteur (5), et les collecteurs de courant et de potentiel (6), caractérisée en ce que le dispositif (7) comprend un support inférieur (8), un support supérieur (10) et un joint d’étanchéité (9) séparant le support inférieur (8) et le support supérieur (10), et en ce que le support inférieur (8) comprend au moins cinq compartiments de rangement d’élément de cellule électrochimique (1). Cellule électrochimique (1) selon la revendication 1, dans laquelle le support inférieur (8) comprend un compartiment central comportant l’électrolyte (4) et le capteur (5), un compartiment comportant l’électrode de travail (2) et un compartiment comportant la contre électrode (3) tous deux positionnés aux extrémités du compartiment central, et deux compartiments comportant deux des collecteurs de courant (6), positionnés aux extrémités du support inférieur (8). Cellule électrochimique (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans laquelle les électrodes (2, 3) et le capteur (5) sont des feuilles de lithium ou de sodium, et dans laquelle le capteur (5) est un capteur de potentiel. Cellule électrochimique (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 3, dans laquelle les collecteurs de courant (6) sont des feuilles de cuivre et le collecteur de potentiel (6) est un fil de cuivre comprenant un isolant en polytétrafluoroéthylène (PTFE) et ou en polychlorure de vinyle (PVC). Cellule électrochimique (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 4, dans laquelle l’électrolyte (4) comporte du polymère et/ou du co-polymère et/ou des céramiques et/ou des composites et/ou du gel utilisés comme solvants ainsi qu’au moins un soluté. Cellule électrochimique (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 5, dans laquelle le dispositif (7) est usiné en utilisant du polyétheréthercétone (PEEK) et ou du polytétrafluoroéthylène (PTFE). Cellule électrochimique (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 6, dans laquelle le compartiment central du support inférieur (8) comporte au moins une rainure comprenant le capteur (5). Cellule électrochimique (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 7, dans laquelle les collecteurs de courant (6) sont aptes à être reliés à un potentiostat (12) et ou à un multimètre (13) afin de mesurer la grandeur caractéristique de la cellule électrochimique (1). Batterie comprenant un ensemble de cellules électrochimiques (1) selon l’une quelconques des revendications 1 à 8. Procédé d’assemblage d’une cellule électrochimique (1) comprenant une électrode de travail (2) et une contre électrode (3), un électrolyte solide (4), au moins un capteur (5) d’une grandeur caractéristique de la cellule, au moins deux collecteurs de courant (6), au moins un collecteur de potentiel (6), et un dispositif (7) soutenant l’électrode de travail (2), la contre électrode (3), l’électrolyte (4), le capteur (5), et les collecteurs de courant et de potentiel (6), caractérisée en ce que le dispositif (7) comprend un support inférieur (8), un support supérieur (10) et un joint d’étanchéité (9) séparant le support inférieur (8) et le support supérieur (10), et en ce que le support inférieur (8) comprend un compartiment central comportant l’électrolyte (4) et le capteur (5), un compartiment comportant l’électrode de travail (2) et un compartiment comportant la contre électrode (3) tous deux positionnés aux extrémités du compartiment central, et deux compartiments comportant deux des collecteurs de courant (6), positionnés aux extrémités du support inférieur (8), et en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes : préparation du capteur (5) ; positionnement du capteur (5) dans le compartiment central, le compartiment central comportant au moins une rainure apte à recevoir le capteur (5) ; positionnement de l’électrolyte (4) dans le compartiment central ; positionnement de l’électrode de travail (2) et de la contre électrode (3) dans leurs compartiments respectifs ; placement du joint d’étanchéité (9) par-dessus le support inférieur (8) ; positionnement des collecteurs de courant (6) dans leurs compartiments respectifs ; vissage du support supérieur (10) sur l’ensemble du support inférieur (8) et du joint d’étanchéité (9) ; insertion et scellage de la cellule électrochimique (1) dans une poche étanche à l’air et à l’eau.