Brevet FR3038147A1 (20161230)
REVENDICATIONS1. Procédé d'alimentation d'une pile à combustible (110 ;\n<CLM>\1\ten espèce réactive, la pile comportant un empilement de cellules électrochimiques réparties en N groupes (A, B) distincts de cellules, N2, dans lequel : on effectue une pluralité d'étapes d'alimentation sélective des N groupes (A, B) de cellules en espèce réactive, au cours desquelles on alimente un premier groupe de cellules, l'espèce réactive non consommée dans le premier groupe circulant dans les autres groupes par l'intermédiaire de lignes de distribution (130;\n<CLM>\1\tassurant la communication fluidique des groupes entre eux et étant agencés de manière à former, avec les N groupes, un chemin fluidique pour l'espèce réactive, allant du premier groupe alimenté jusqu'à un ou plusieurs derniers groupes formant l'extrémité du chemin fluidique, caractérisé en ce que, à la suite de chacune des étapes d'alimentation, on effectue une étape de purge des N groupes (A, B) de cellules au cours de laquelle on alimente simultanément chacun des groupes en espèce réactive, chaque groupe communiquant avec un orifice de sortie (12) de la pile permettant l'évacuation fluidique des N groupes de cellules.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication 1, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130 ;\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans un dernier groupe lors d'une étape d'alimentation est identique au sens d'écoulement fluidique dans le même groupe lors de l'étape de purge suivante.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans chacun des N groupes lors d'une étape d'alimentation est identique au sens d'écoulement fluidique dans les mêmes groupes lors de l'étape de purge suivante. 3038147 36\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans le ou les derniers groupes lors d'une étape de purge est identique au sens d'écoulement fluidique dans le ou 5 les mêmes groupes lors d'une étape d'alimentation suivante.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans chacun des groupes lors d'une étape de purge est identique au sens d'écoulement fluidique dans chacun des 10 mêmes groupes lors d'une étape d'alimentation suivante.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les cellules comportent chacune une anode et une cathode, les cathodes et/ou les anodes de l'empilement de cellules étant alimentées en espèce réactive diluée dans un fluide porteur. 15\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication précédente, dans lequel les cathodes sont alimentées en air atmosphérique contenant de l'oxygène.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lors de ladite étape de purge, le débit molaire en espèce réactive en entrée des groupes de cellules est différent entre au moins deux desdits groupes. 20\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication précédente, dans lequel, lors de ladite étape de purge, le débit molaire en espèce réactive en entrée d'un groupe de cellules, celui-ci étant un dernier groupe lors de l'étape d'alimentation précédente, est supérieur à celui d'au moins un autre groupe.\n<CLM>\1\tPile à combustible (110, 210), comportant : 25 un orifice d'entrée (11) pour permettre l'alimentation de la pile en espèce réactive, et un orifice de sortie (12) pour permettre l'évacuation de fluide hors de la pile ; 3038147 37 un empilement de cellules électrochimiques réparties en N groupes (A, B) distincts de cellules, N2, chaque groupe de cellules comportant un collecteur d'entrée (Ce-A, Ce-B) pour amener l'espèce réactive dans les cellules du groupe et un collecteur de sortie (Cs ; Cs-A, Cs-B) pour évacuer du fluide circulant dans les cellules ; 5 des lignes d'alimentation fluidique (120,\n<CLM>\1\tadaptées à alimenter sélectivement les N groupes de cellules, reliant l'orifice d'entrée (11) à chacun des collecteurs d'entrée (Ce-A, Ce-B), et comportant au moins un commutateur sélectif (122A, 122B ; 222A, 222B) pour autoriser ou bloquer l'écoulement entre l'orifice d'entrée vers chacun des collecteurs d'entrée ; 10 des lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tadaptées à assurer la communication fluidique des groupes entre eux et agencés de manière à former, avec les N groupes, un chemin fluidique pour l'espèce réactive, allant d'un premier groupe destiné à être alimenté en espèce réactive jusqu'à un ou plusieurs derniers groupes formant l'extrémité du chemin fluidique ; 15 des lignes de purge (150,\n<CLM>\1\treliant le ou les collecteurs de sortie (Cs ; Cs-A, Cs-B) à l'orifice de sortie (12) et comprenant au moins un commutateur (152 ; 242A, 242B) pour autoriser ou bloquer l'écoulement entre le ou les collecteurs de sortie et l'orifice de sortie ; caractérisée en ce qu'elle comporte : 20 un dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\treliant le dernier groupe, ou au moins l'un des derniers groupes, à l'orifice de sortie (12) et adapté à permettre l'évacuation d'un fluide présent à l'intérieur de celui-ci.\n<CLM>\1\tPile à combustible selon la revendication 10, les groupes de cellules comportant un collecteur de sortie commun (Cs) permettant la communication fluidique des cellules de 25 tous les groupes entre elles, les lignes de distribution fluidique (130) étant formées du collecteur de sortie commun de sorte que le premier groupe est relié en série avec les autres groupes, ceux-ci étant fluidiquement disposés en parallèle les uns aux autres formant ainsi plusieurs derniers groupes, le dispositif d'évacuation (140) comportant au 3038147 38 moins un conduit d'évacuation (141A, 141B) reliant le collecteur d'entrée d'un dernier groupe à l'orifice de sortie (12).\n<CLM>\1\tPile à combustible selon la revendication 10, dans laquelle chacun des N groupes comporte un collecteur de sortie (Cs-A, Cs-B), ceux-ci étant distincts les uns des autres, les 5 lignes de distribution fluidique (230) comportant des conduits de distribution (231A, 231B) reliant fluidiquement les groupes en série, du premier groupe jusqu'à un dernier groupe, le dispositif d'évacuation (240) comportant au moins un conduit d'évacuation (241A, 241B) reliant le dernier groupe à l'orifice de sortie (12).\n<CLM>\1\tPile à combustible selon la revendication 12, dans laquelle le dispositif d'évacuation 10 (240) comporte N conduits d'évacuation (241A, 241B) reliant chaque collecteur de sortie (Cs-A, Cs-B) à l'orifice de sortie (12) et munis chacun d'une vanne de purge (242A, 242B).\n<CLM>\1\tPile à combustible selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans laquelle les cellules des différents groupes sont empilées de manière imbriquée dans un même empilement, de sorte qu'une cellule d'un groupe est adjacente d'une cellule d'un autre 15 groupe de l'empilement.